Оптимизация удобрений | Интеллектуальное управление питательными веществами с Niubol

Оптимизация внесения удобрений — Умная система управления удобрениями

Фон применения 

В современном сельском хозяйстве внесение удобрений является одной из крупнейших статей расходов. Однако эффективность использования удобрений низкая, что приводит к значительным потерям, а переизбыток вызывает загрязнение окружающей среды. Традиционное внесение удобрений опирается на опытные суждения, что приводит к следующим проблемам:

- Неравномерное распределение питательных веществ в почве затрудняет точное внесение удобрений.

- Неточное количество и сроки внесения удобрений влияют на рост культур.

- Отсутствие мониторинга данных в реальном времени и поддержки принятия решений.

- Потери удобрений и экологическая нагрузка увеличивают производственные затраты. 

Например, на кукурузном поле площадью 100 акров традиционные методы внесения удобрений приводят к потерям около 20–25% удобрений, увеличивая затраты и вызывая колебания урожайности на 10–15%.

Проблемы систем внесения удобрений:

- Неравномерность питательных веществ в почве влияет на урожайность культур.

- Значительные различия в значениях EC почвы и содержании питательных веществ на разных участках.

- Ручное внесение удобрений трудно точно адаптировать под потребности разных участков.

- Сроки и объёмы внесения удобрений сложно контролировать научно.

- Внесение удобрений осуществляется по опыту и календарному графику без динамической корректировки.

- Отсутствие учёта стадий роста культур приводит к низкой эффективности удобрений.

- Отсутствие мониторинга в реальном времени и предупреждений.

- Трудности с своевременным обнаружением дефицита или избытка питательных веществ.

- Задержки в реагировании на аномалии внесения удобрений или отказы оборудования.

- Экологические и стоимостные давления.

- Переудобрение приводит к загрязнению воды и засолению почвы.

- Высокие трудозатраты и затраты на удобрения с неопределённой отдачей.

 Обзор решения оптимизации внесения удобрений 

Цели:

- Повышение эффективности использования удобрений и сокращение потерь.

- Достижение точного внесения удобрений и автоматизированного управления.

- Поддержка принятия решений на основе данных для повышения урожайности и качества культур.

- Снижение воздействия на окружающую среду и продвижение устойчивого сельского хозяйства.

 Основные технологии решения оптимизации внесения удобрений и продукция Niubol 

Основные компоненты решения оптимизации внесения удобрений: 

1. Датчик EC почвы (NBL-S-TMC)

   - Мониторинг электропроводности почвы, влажности и температуры.

   - Предоставление данных для оценки содержания питательных веществ и потребности в удобрениях. 

2. Умная система внесения удобрений (Контроллер фертигации Niubol)

   - Автоматическая регулировка расхода жидких удобрений и времени внесения.

   - Интеграция с системами полива для точной фертигации. 

3. Метеостанция (Метеостанция Niubol)

   - Мониторинг атмосферной температуры, влажности, осадков и скорости ветра.

   - Поддержка динамической оптимизации схем внесения удобрений, предотвращение потерь во время дождя или ветрового сноса. 

4. Сборщик данных (Шлюз Niubol)

   - Централизация данных с датчиков и устройств внесения удобрений для загрузки в облако.

   - Обеспечение полной, стабильной и передачи данных в реальном времени. 

5. Облачная платформа (Облачная IoT-платформа Niubol)

   - Анализ исторических данных и прогнозирование тенденций роста культур.

   - Поддержка унифицированного управления несколькими полями и культурами. 

6. Мобильное приложение (Niubol Farm App)

   - Отображение данных внесения удобрений и состояния питательных веществ в почве.

   - Удалённая корректировка количества и времени внесения удобрений.

   - Отправка оповещений об аномалиях с рекомендациями по действиям.

 Этапы внедрения решения оптимизации внесения удобрений: 

1. Оценка участка и планирование

   - Измерение значений EC почвы, типов почвы и видов культур.

   - Разделение поля на разные единицы внесения удобрений и определение мест размещения датчиков.

   - Niubol предоставляет индивидуальный дизайн схемы внесения удобрений. 

2. Установка оборудования

   - Размещение датчиков EC/влажности/температуры почвы каждые 20–50 метров.

   - Подключение умной системы внесения удобрений к сети полива для внесения по зонам.

   - Установка метеостанции в центре поля для полного покрытия.

   - Подключение сборщиков данных ко всем датчикам и устройствам внесения удобрений. 

3. Сбор данных и настройка порогов

   - Установка порогов EC почвы, влажности и количества удобрений.

   - Облачная платформа генерирует автоматические планы внесения удобрений с поддержкой корректировки по стадиям роста культур. 

4. Пробный запуск и отладка

   - Наблюдение за изменениями питательных веществ в почве и реакцией на внесение удобрений в течение двух недель.

   - Корректировка расхода клапанов и циклов внесения удобрений для оптимизации стратегий по разным участкам.

   - Облачная платформа генерирует начальные отчёты для проверки эффективности использования удобрений и роста культур. 

5. Ежедневная эксплуатация

   - Система автоматически вносит удобрения, менеджеры мониторят в реальном времени через приложение.

   - Количество удобрений динамически корректируется на основе данных почвы и погоды.

   - Аномалии, такие как недостаток удобрений или отказ оборудования, вызывают автоматические оповещения. 

6. Обработка аномалий

   - Аномалии EC почвы: система оповещает и корректирует планы внесения удобрений.

   - Отказ оборудования внесения удобрений: приостановка внесения в данной зоне и отправка уведомления о необходимости обслуживания.

   - Метеорологические аномалии: приостановка внесения удобрений в дождливые дни для предотвращения потерь. 

7. Долгосрочная оптимизация

   - Облачная платформа анализирует исторические данные почвы, внесения удобрений и урожайности.

   - Непрерывная оптимизация стратегий внесения удобрений для достижения высокой урожайности, эффективности и низких затрат.

   - Поддержка унифицированного управления несколькими полями и культурами. 

Датчик атмосферной температуры, влажности и давления	Датчик освещённости	Датчик CO₂	Датчик влажности листьев
Датчик PAR	Трёхвходовой датчик температуры, влажности и EC почвы	Датчик влажности и температуры почвы	Датчик pH почвы

 Преимущества решения оптимизации внесения удобрений (обновлённые, количественные + профессиональные) 

- Точное внесение удобрений: повышение эффективности использования воды и удобрений на 25–30%, сокращение потерь.

- Автоматизированное управление: снижение трудозатрат примерно на 40%, упрощение операций.

- Экологичность: сокращение засоления почвы и загрязнения воды из-за переудобрения.

- Повышение урожайности и качества: оптимизированное внесение удобрений повышает урожайность на 10–15% с улучшением однородности на 15%.

- Оповещения об аномалиях: своевременные предупреждения о нарушениях питательных веществ в почве, отказах оборудования и изменениях погоды. 

Принятие решений на основе данных: анализ исторических тенденций направляет долгосрочные стратегии внесения удобрений. 

Управление несколькими полями и культурами: унифицированный мониторинг через облачную платформу повышает эффективность управления. 

Чёткая отдача от инвестиций: сокращение потребления удобрений, экономия трудозатрат, окупаемость в течение 12–18 месяцев.

 Кейс решения оптимизации внесения удобрений

 Эффективная ферма по кукурузе в Цзянсу  

- Площадь: 200 акров 

- Развёрнутые продукты: NBL-S-TMC + контроллер фертигации Niubol + метеостанция Niubol + шлюз + облако + приложение Farm App 

- До внедрения: традиционное внесение удобрений по опыту, потери удобрений 20%, колебания урожайности 10%.  

После внедрения: 

- Автоматизированное внесение удобрений, связанное с системой полива. 

- Эффективность использования удобрений повысилась на 28%, урожайность увеличилась на 12%. 

- Трудозатраты сократились на 40%, система генерирует еженедельные и ежемесячные отчёты для оптимизированного управления. 

 Диаграмма потока данных 

Датчики EC/влажности почвы → Шлюз Niubol → Облако Niubol → Приложение Farm App → Автоматическое управление внесением удобрений → Поле фермы 

 Часто задаваемые вопросы 

Вопрос 1: Для каких культур подходит система? 

  Овощи, кукуруза, рис, плодовые деревья и т.д., с индивидуальными схемами внесения удобрений по стадиям роста культур. 

Вопрос 2: Нужно ли модифицировать существующую землю? 

  Нет необходимости в структурных изменениях, достаточно установить датчики, клапаны внесения удобрений и сборщики данных. 

Вопрос 3: Сбор данных происходит в реальном времени? 

  Данные EC и влажности почвы собираются каждые 5–10 минут, облачная платформа генерирует планы внесения удобрений в реальном времени. 

Вопрос 4: Как обрабатываются аномалии? 

  Система автоматически оповещает и предоставляет рекомендации по обработке. Количество удобрений можно удалённо скорректировать или приостановить внесение. 

Вопрос 5: Сложно ли обслуживание системы? 

  Ежемесячные проверки датчиков и клапанов, очистка оборудования простая и удобная в выполнении. 

Вопрос 6: Каков срок окупаемости? 

  Обычно 12–18 месяцев в зависимости от масштаба фермы и типов культур. 

Вопрос 7: Предоставляете ли вы установку и обучение? 

  Niubol обеспечивает полную установку, отладку и обучение персонала для уверенной работы с системой.

 Призыв к действию

Свяжитесь с Niubol для получения умного решения оптимизации внесения удобрений, чтобы достичь точного внесения, экономии затрат и повышения урожайности!