Hassas sulama ve toprak su kaynakları yönetimi alanındaki bilimsel uygulamalarda, temel zorluklardan biri, geleneksel nokta sensörlerinin topraktaki belirli bir "noktanın" anlık durumunu yakalayabilmesidir; oysa bitki kökleri tarafından su emilimi, su sızması, tuz göçü ve kuraklık oluşumu, dikey "profil" üzerinde gerçekleşen sürekli dinamik süreçlerdir. Bu sorunu çözmek için HONDE Şirketi, boru şeklinde bir toprak nem profili izleme sistemi geliştirdi. Benzersiz tasarım konseptine sahip bu ürün, ayrı "noktaları" sürekli "çizgiler" halinde birleştirerek, dikey profiller üzerinde toprak nemi, sıcaklığı ve tuzluluğunun tahribatsız, uzun vadeli ve yerinde sürekli izlenmesini sağlar ve tarımsal, ekolojik ve hidrolojik araştırmalar için eşi benzeri görülmemiş bir veri analiz boyutu sunar.
I. Ürün Konsepti: “Tek Noktadan Görüntü”den “Kesitsel Görüntü”ye Geçiş
HONDE boru tipi sensör sistemi, sağlam bir mühendislik plastiği veya seramik borudan ("erişim borusu" olarak adlandırılır) ve yüksekliği ayarlanabilir çok parametreli bir probdan oluşur. Prob, ölçüm için bir kablo vasıtasıyla borunun içine farklı derinliklere indirilebilir veya uzun süreli sürekli izleme için belirli bir derinliğe sabitlenebilir.
Temel teknik prensip: Prob genellikle frekans alanı yansıma veya zaman alanı yansıma teknolojisine dayanır. Boru duvarı aracılığıyla çevredeki toprakla elektromanyetik bağlantı kurar ve borunun dışındaki toprağın hacimsel su içeriğini, elektriksel iletkenliğini ve sıcaklığını tahribatsız olarak ölçer.
Devrim niteliğinde avantaj
Sürekli profil verileri: Yüzeyden derin katmanlara (genellikle 1 metre, 2 metre veya daha derin) kadar sürekli su/tuzluluk/sıcaklık profillerini ölçebilir ve su cephelerinin hareketini, köklerin su emme derinliğini ve tuzluluk birikim katmanlarını doğru bir şekilde gösterebilir.
Uzun süreli yerinde izleme: Tek seferlik kurulum, kalıcı ölçüm. Prob, toprakla doğrudan fiziksel veya kimyasal reaksiyona girmez; bu sayede geleneksel gömülü sensörlerde görülen toprak büzülmesi, genleşmesi veya tuz korozyonundan kaynaklanan sapma veya hasar önlenir. Verilerin uzun vadeli kararlılığı son derece yüksektir.
Çok noktalı esnek erişim: Tek bir sistem, yüksek maliyet performansı ile aynı dikey profilde birden fazla derinliği kolayca ölçebilir. Dahası, toprak yeniden kazılmaya gerek kalmadan, prob teknolojisi gelecekte yükseltilebilir veya değiştirilebilir.
II. Temel Uygulama Senaryoları ve Bilimsel Değer
Hassas sulama ve kök sistemi su ve gübre yönetimi
En doğrudan değeri de burada yatıyor. Sistem, toprak profillerindeki su dinamiklerini ortaya çıkararak sulamayı yönlendiriyor ve niteliksel bir sıçrama sağlıyor:
Sulama zamanlamasını ve miktarını belirleyin: Sadece "yüzeyin kuru olup olmadığını" değil, aynı zamanda "kök tabakasının su eksikliği çekip çekmediğini" ve "suyun ne kadar derine sızdığını" da bilmek gerekir. Bu sayede, kök penetrasyonunu teşvik etmek ve bitkinin stres direncini artırmak için "su kontrolü ve fide tutma" veya "derin sulama" yöntemleri hassas bir şekilde uygulanabilir.
Sulama stratejilerini optimize edin: Damlama sulama veya karık sulama sonrasında ıslak cephenin şeklini ve derinliğini net bir şekilde gösterin, sulama homojenliğini doğrulayın, damlatıcıların akış hızını ve yerleşim aralığını optimize edin ve derin sızıntıyı veya yetersiz sulamayı önleyin.
Su ve gübre eş zamanlı yönetim: Gübreleme nedeniyle kök bölgesinde tuz birikmesini önlemek ve tuzdan arındırma verimliliğini değerlendirmek için tuz profilini eş zamanlı olarak izleyin.
2. Kuraklık Erken Uyarı ve Eko-hidroloji Araştırmaları
Toprak rezervuarı izleme: Farklı toprak katmanlarındaki toprak suyunun depolanmasını ve tüketimini hassas bir şekilde ölçerek, bölgesel kuraklık değerlendirmesi için fiziksel süreçlere dayalı bilimsel veriler sağlar.
Ekolojik su tüketimi araştırması: Ağaçlar veya derin köklü bitkiler tarafından derin toprak suyunun kullanımının izlenmesi, bitki örtüsü ile yeraltı suyu arasındaki hidrolik bağlantının incelenmesi ve ekolojik su kullanımı ve su kaynaklarının tahsisi için temel bir zemin sağlanması.
3. Jeolojik afetlerin ve yamaç stabilitesinin izlenmesi
Tarım dışı alanlarda bu sistem, yamaçlarda, yol yataklarında veya barajlarda suyun hareketini ve gözenek suyu basıncındaki değişiklikleri izlemek için kullanılır ve heyelan ve çökme gibi jeolojik afetleri tahmin etmek için önemli bir öncü izleme yöntemidir.
4. Tuzlu-alkali arazilerin yönetimi ve iyileştirme etkilerinin değerlendirilmesi
Uzun bir süre boyunca profildeki tuzun süzülmesi, buharlaşma yoluyla birikmesi ve mevsimsel dinamiklerinin sürekli olarak izlenmesiyle, farklı iyileştirme önlemlerinin (örneğin alçı uygulaması, gizli borulu tuz drenajı ve su tasarruflu sulama) gerçek etkileri niceliksel olarak değerlendirilebilir ve bilimsel iyileştirmeye rehberlik edilebilir.
III. Teknik Avantajlar ve Sistem Bileşimi
Yüksek hassasiyet ve düşük sapma: Gelişmiş algılama teknolojisinin benimsenmesiyle, nem ölçüm doğruluğu ±%2'ye (hacimsel su içeriği) ulaşabilir ve yıllık sapma oranı son derece düşüktür, bu da uzun vadeli verilerin bilimsel değerini garanti eder.
Sağlam ve dayanıklı erişim borusu: Korozyona dayanıklı ve düşük termal genleşme katsayısına sahip malzemelerden üretilen bu boru, tarımı etkilemeden çeşitli toprak tiplerinde uzun süreli ve istikrarlı bir varlık sağlar.
Akıllı veri toplama ve iletimi: Prob, güneş enerjisi beslemesini ve 4G/NB-IoT kablosuz iletimini destekleyen çok fonksiyonlu bir veri toplayıcıya bağlanabilir, böylece uzaktan kontrol ölçümü ve gerçek zamanlı veri toplama imkanı sağlar.
Profesyonel veri analiz yazılımı: Birlikte verilen yazılım, nem/tuzluluk/sıcaklık profillerinin mekansal ve zamansal dinamik değişimlerini görsel olarak gösterebilir, kontur haritaları oluşturabilir ve derinlik entegrasyonu hesaplamaları (örneğin toplam kök tabakası su depolaması) gerçekleştirebilir.
IV. Deneysel Örnek: Veri Odaklı Derin Su Koruma
Kuzey Çin Ovası'ndaki kışlık buğday-yazlık mısır rotasyonu için büyük ölçekli bir su tasarrufu deney istasyonunda, araştırmacılar HONDE boru profilli izleme sistemini kurdular. İki ardışık büyüme sezonu boyunca yapılan izlemeler sonucunda şunları tespit ettiler:
Geleneksel sulama yönteminde, sulama suyunun %60'ından fazlası bir metrenin altındaki derin katmanlara sızar ve kök sistemi bu suyu kullanmakta zorlanır.
Buğdayın eklemlenme evresinde ana su emme derinliği 40 ila 60 santimetre iken, mısır tane dolum evresinde 80 ila 100 santimetre derinlikteki toprak suyunu etkili bir şekilde kullanabilir.
Bu profil verilerine dayanarak, "kök tabakasının derinliğine göre dinamik su takviyesi" prensibine dayalı hassas bir sulama sistemi geliştirdiler. Sonuç olarak, verimin sağlanması koşuluyla, tüm rotasyon döngüsü boyunca sulama suyu tüketimi %32 oranında azaldı ve azotlu gübre sızıntısı riski de önemli ölçüde düştü. Bu projenin başarıları, bölgesel tarımsal su tasarrufu politikalarının oluşturulması için sağlam bilimsel veri desteği sağlamıştır.
Çözüm
Toprak neminin hareketi, "yer altında" gerçekleşen sessiz ancak hayati önem taşıyan bir yolculuktur. HONDE boru şeklindeki toprak nem sensörü, toprak profiliyle hizalanmış bir "CT tarayıcı" gibi, bu yolculuğu net, ölçülebilir ve yönetilebilir hale getirir. Geleneksel nokta ölçümünün sınırlamalarını aşar ve toprak-bitki-atmosfer sürekliliğinde su taşınımını anlamamız ve gerçekten bilimsel kaynak yönetimi stratejileri geliştirmemiz için yeri doldurulamaz bir araç sağlar. "Su tasarrufu" peşinde olan tarım arazilerinden, "su dengesi"ni inceleyen nehir havzalarına ve "istikrarsızlık" uyarısı veren yamaçlara kadar, bu ürün, benzersiz profil izleme yetenekleriyle daha geniş bir alanda su ve toprak kaynaklarının güvenliğini ve sürdürülebilir kullanımını güvence altına alarak, hassas tarım ve ekohidroloji araştırmalarını daha derin bir boyuta taşır.
HONDE Hakkında: Profesyonel toprak ve nem izleme teknolojisinde lider olan HONDE, yenilikçi algılama çözümleriyle yeraltı dünyasının karmaşık süreçlerini ortaya çıkarmaya kendini adamıştır. Toprak profillerinin su, tuz ve ısı dinamiklerinin derinlemesine anlaşılmasının, gıda güvenliği, su kıtlığı ve çevresel zorlukların ele alınması için bilimsel bir temel taşı olduğuna inanıyoruz.
Toprak sensörleri hakkında daha fazla bilgi için lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Yayın tarihi: 10 Aralık 2025