Sammendrag: I bølgen av transformasjon fra tradisjonelt til presisjons- og smart landbruk, utvikler pH-sensorer for vannkvalitet seg fra ukjente laboratorieinstrumenter til åkerens «intelligente smaksløker». Ved å overvåke pH-verdien i vanningsvann i sanntid, sikrer de avlingsvekst og har blitt en nøkkelkomponent i vitenskapelig vann- og gjødselhåndtering.
I. Bakgrunn av saken: Problemstillingen i «Tomatdalen»
Ved den moderne landbruksdemonstrasjonsbasen «Green Source» i Øst-Kina var det et 220 hektar stort moderne glassdrivhus dedikert til dyrking av cherrytomater av høy kvalitet, kjent som «Tomato Valley». Gårdssjefen, Wang, var gjentatte ganger plaget av et problem: ujevn avlingsvekst, med gulfarging av blader og hemmet vekst i noen områder, kombinert med lav gjødseleffektivitet.
Etter en forundersøkelse ble skadedyr, sykdommer og næringsmangler utelukket. Fokuset ble etter hvert flyttet til vanningsvannet. Vannkilden kom fra en elv i nærheten og samlet regnvann, og pH-verdien svingte på grunn av vær- og miljøendringer. De mistenkte at ustabil vannets pH påvirket gjødseltilgjengeligheten, noe som førte til de observerte problemene.
II. Løsningen: Implementering av et intelligent pH-overvåkingssystem
For å løse dette problemet definitivt, introduserte og distribuerte «Green Source»-basen et intelligent system for overvåking av vanningsvann basert på pH-sensorer for vannkvalitet på nett.
- Systemsammensetning:
- Online pH-sensorer: Installert direkte på hovedinntaksrøret for vanningsvann og ved utløpet av gjødselblandetanken i hvert drivhus. Disse sensorene fungerer etter elektrodemetodeprinsippet, noe som muliggjør kontinuerlig sanntidsdeteksjon av vannets pH-verdi.
- Datainnsamlings- og overføringsmodul: Konverterer de analoge signalene fra sensorene til digitale signaler og overfører dem trådløst til en sentral kontrollplattform via Tingenes Internett (IoT)-teknologi.
- Smart sentral kontrollplattform: Et skybasert programvaresystem som er ansvarlig for å motta, lagre, vise og analysere pH-data, og for å sette terskler for administrasjon.
- Automatisk justeringssystem (valgfritt): Koblet til plattformen, styrer det automatisk injeksjonen av små mengder syre- (f.eks. fosforsyre) eller alkali- (f.eks. kaliumhydroksid) løsning for å justere pH-verdien nøyaktig når verdiene går utenfor området.
- Arbeidsflyt:
- Sanntidsovervåking: PH-verdien i vanningsvannet registreres i sanntid av sensorene før det går inn i dryppvanningssystemet.
- Terskelalarmer: Det optimale pH-området for vekst av cherrytomater (5,5–6,5) stilles inn i den sentrale kontrollplattformen. Hvis pH-verdien faller under 5,5 eller stiger over 6,5, sender systemet umiddelbart et varsel til ledere via en mobilapp eller datamaskin.
- Dataanalyse: Plattformen genererer pH-trenddiagrammer, som hjelper ledere med å analysere mønstre og årsaker til pH-svingninger.
- Automatisk/manuell justering: Systemet kan settes til helautomatisk modus, og tilsette syre eller alkali for å justere pH-verdien nøyaktig til målverdien (f.eks. 6,0). Alternativt kan ledere manuelt aktivere justeringssystemet eksternt når de mottar et varsel.
III. Søknadsresultater og verdi
Etter tre måneders bruk av systemet oppnådde «Green Source»-basen betydelige økonomiske og økologiske fordeler:
- Forbedret gjødseleffektivitet, reduserte kostnader:
- De fleste næringsstoffer (som nitrogen, fosfor, kalium) er lettest tilgjengelige for planter i et litt surt miljø (pH 5,5–6,5). Ved å kontrollere pH-verdien nøyaktig økes gjødseleffektiviteten med omtrent 15 %, noe som reduserer gjødselforbruket med omtrent 10 % samtidig som avlingen opprettholdes.
- Forbedret avlingshelse, forbedret kvalitet og avling:
- Løste problemer som «næringsmangelklorose» (gulfarging av blader), som oppsto fordi høy pH låste opp mikronæringsstoffer som jern og mangan, noe som gjorde dem utilgjengelige for planter. Avlingsveksten ble jevn, og bladene ble sunne grønne.
- Brix-nivået, smaken og konsistensen til cherrytomatene forbedret seg betydelig. Andelen salgbare frukter økte med 8 %, noe som direkte økte den økonomiske avkastningen.
- Aktivert presisjonsstyring, spart arbeidskraft:
- Erstattet den utdaterte metoden med hyppig manuell prøvetaking og testing med pH-teststrimler eller bærbare målere. Muliggjorde døgnkontinuerlig overvåking, noe som sparte arbeidskraft betydelig og eliminerte menneskelige feil.
- Ledere kan sjekke vannkvalitetsstatusen til hele vanningssystemet når som helst og hvor som helst via telefonene sine, noe som forbedrer ledelseseffektiviteten drastisk.
- Forhindret systemtilstopping, reduserte vedlikeholdskostnader:
- For høy pH-verdi kan føre til at kalsium- og magnesiumioner i vannet utfelles, og danne kalk som tetter igjen sensitive dryppavledere. Å opprettholde riktig pH-verdi bremset effektivt kalkdannelsen, forlenget dryppvanningssystemets levetid og reduserte vedlikeholdsfrekvens og -kostnader.
IV. Fremtidsutsikter
Bruken av pH-sensorer for vann strekker seg langt utover dette. I planen for fremtidens smarte landbruk vil det spille en enda mer sentral rolle:
- Dyp integrasjon med gjødslingssystemer: pH-sensorer vil kombineres med EC-sensorer (elektrisk konduktivitet) og ulike ionselektive elektroder (f.eks. for nitrat, kalium) for å danne et komplett «ernæringsdiagnosesystem» for gjødsling og presisjonsvanning på forespørsel.
- AI-drevet prediktiv kontroll: Ved å analysere historiske pH-data, værdata og vekstmodeller for avlinger med AI-algoritmer, kan systemet forutsi pH-trender og gripe inn proaktivt, og gå fra «sanntidskontroll» til «prediktiv regulering».
- Utvidelse til akvakultur og jordovervåking: Den samme teknologien kan brukes til å håndtere vannkvaliteten i akvakulturdammer og brukes som sonder for in-situ jord-pH-overvåking, noe som skaper et omfattende nettverk for landbruksmiljøovervåking.
Konklusjon:
Tilfellet med «Green Source»-basen demonstrerer levende at den beskjedne vann-pH-sensoren er en bro som forbinder vannressursforvaltning og avlingenes ernæringshelse. Ved å gi kontinuerlige, nøyaktige data, driver den tradisjonelt «erfaringsbasert landbruk» mot «datadrevet smart landbruk», og tilbyr solid teknisk støtte for å oppnå vannbesparelse, gjødselreduksjon, kvalitetsforbedring, effektivitetsforbedring og bærekraftig landbruksutvikling.
Vi kan også tilby en rekke løsninger for
1. Håndholdt måler for vannkvalitet med flere parametere
2. Flytende bøyesystem for vannkvalitet med flere parametere
3. Automatisk rengjøringsbørste for vannsensor med flere parametere
4. Komplett sett med servere og trådløs programvaremodul, støtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
For mer vannsensor informasjon,
Ta kontakt med Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Selskapets nettside:www.hondetechco.com
Tlf: +86-15210548582
Publisert: 22. oktober 2025