Сельскохозяйственные метеостанции используются в яблоневых садах

Применение сельскохозяйственной метеостанции Niubol в яблоневых садах 

 I. Фон проекта 

С быстрым развитием умного сельского хозяйства посадка садов постепенно перешла в эпоху управления «на основе данных, ориентированного на точность и визуализацию». Яблоки, как высокодоходная экономическая культура, крайне чувствительны к климатическим условиям на протяжении всего цикла роста. Для реализации реального времени мониторинга и научного управления климатической средой яблоневого сада крупная база по выращиванию яблок в провинции Шаньдун внедрила систему сельскохозяйственной метеостанции Niubol. Благодаря совместному мониторингу нескольких датчиков она обеспечивает полную поддержку метеорологических и почвенных данных для сада, способствуя научной посадке и повышению урожайности. 

Система оснащена множеством модулей, включая датчик скорости ветра, датчик направления ветра, датчик атмосферной температуры-влажности-давления, нержавеющий датчик осадков, датчик освещённости, датчик солнечной радиации, интегрированный датчик температуры-влажности-проводимости почвы и датчик pH почвы, образуя полноценную сеть метеорологического и почвенного мониторинга сада. Это позволяет интеллектуально интегрировать данные окружающей среды, погоды и почвы.

 II. Конфигурация датчиков и описание функций 

 1. Датчик скорости ветра

 Датчик скорости ветра в первую очередь измеряет скорость воздушного потока в саду. Этапы цветения, опыления и развития плодов яблони особенно чувствительны к скорости ветра — чрезмерный ветер может вызвать опадение цветков и плодов, поломку ветвей, а низкая скорость ветра затрудняет циркуляцию воздуха и способствует размножению вредителей и болезней.  

Благодаря мониторингу скорости ветра система может своевременно выдавать предупреждения перед приходом сильного ветра, напоминая фермерам укрепить ветрозащитные сооружения или принять меры по защите распылением, чтобы обеспечить безопасность деревьев. 

 2. Датчик направления ветра 

Датчик направления ветра используется для определения изменений направления ветра, предоставляя основу для защиты сада и внесения пестицидов. 

При опрыскивании пестицидами или внекорневых удобрений понимание направления ветра эффективно предотвращает снос распыла, снижая потери и загрязнение окружающей среды. Кроме того, данные о направлении ветра позволяют анализировать пути распространения вредителей и болезней, предоставляя научные доказательства для профилактики и борьбы с заболеваниями в саду. 

 3. Датчик атмосферной температуры, влажности и давления 

Этот датчик объединяет три ключевых метеорологических элемента: температуру, влажность и атмосферное давление, выступая основным устройством мониторинга климата сада.  

- Данные о температуре помогают определять периоды цветения и налива плодов, направляя использование укрытий от заморозков или теневых сеток; 

- Мониторинг влажности позволяет отслеживать изменения сухости и сырости воздуха, предотвращая длительную влажность, способствующую развитию плесени; 

- Изменения атмосферного давления помогают прогнозировать погодные тенденции, предоставляя ориентиры для орошения и борьбы с вредителями в саду.

 4. Нержавеющий датчик осадков 

Датчик осадков использует конструкцию опрокидывающегося ковша для точного мониторинга количества и интенсивности осадков. 

Яблоневые сады предъявляют строгие требования к водному режиму; избыточные осадки могут привести к переувлажнению корней и недостатку кислорода, влияя на качество плодов. Благодаря данным об осадках система может автоматически определять необходимость дренажа или приостановки орошения, обеспечивая интеллектуальное планирование интегрированного управления водой и удобрениями. 

 5. Датчик освещённости 

Датчик освещённости измеряет интенсивность света в саду. 

Свет — ключевой фактор накопления сахара и окраски плодов яблони, с разными потребностями на разных стадиях роста. Данные освещённости помогают фермерам решать, корректировать ли методы обрезки кроны, укладывать отражающие плёнки или устанавливать теневые сетки, тем самым оптимизируя распределение света, улучшая качество плодов и повышая их однородность. 

 6. Датчик солнечной радиации 

Датчик солнечной радиации отслеживает общую лучистую энергию, получаемую на единицу площади, отражая общий энергетический вклад в сад. 

Эти данные крайне важны для оценки интенсивности фотосинтеза, скорости транспирации и темпов развития плодов. В сочетании с данными температуры и влажности фермеры могут точно определять «риски солнечных ожогов» и принимать превентивные меры заранее, чтобы избежать повреждения кожицы плодов высокой температурой и радиацией. 

 7. Интегрированный датчик температуры-влажности-проводимости почвы 

Это многофункциональный датчик, объединяющий мониторинг температуры, влажности и проводимости (EC) почвы, выступающий ключевым устройством для точного орошения и внесения удобрений в саду.  

- Температура почвы влияет на активность поглощения корней и метаболизм микроорганизмов; 

- Влажность почвы определяет циклы орошения и регулирование воды; 

- Проводимость (EC) отражает содержание солей в почве, предотвращая «солевой ущерб» от длительного внесения удобрений. 

Благодаря сбору и анализу данных в реальном времени система может автоматически регулировать длительность орошения и концентрацию удобрений по пороговым значениям, достигая точного внесения воды и удобрений.

 8. Датчик pH почвы 

pH почвы — важный показатель, влияющий на способность корней яблони поглощать питательные вещества и баланс элементов. Разные уровни pH влияют на растворимость кальция, железа, марганца и магния, что может вызывать такие проблемы, как «желтая листва» или «ржавчина плодов». 

Благодаря мониторингу pH почвы фермеры могут научно вносить известь или сульфат железа, поддерживая pH почвы в оптимальном диапазоне 6,0–6,8, тем самым улучшая здоровье деревьев и вкус плодов. 

Датчик температуры, влажности и давления воздуха	Анемометр — датчик скорости ветра	Датчик направления ветра	Дождемер
Датчик освещённости	Датчик солнечной радиации	Датчик температуры и влажности почвы	Датчик pH почвы

 III. Установка и эксплуатация системы 

Сельскохозяйственная метеостанция Niubol использует модульную конструкцию и устанавливается в открытой зоне в центре яблоневого сада, избегая помех от зданий и крупных деревьев, чтобы обеспечить репрезентативность данных. 

Все датчики подключены к хосту сбора данных по шине RS485, хост передаёт данные в реальном времени на облачную платформу через сеть 4G. Фермеры могут входить в систему через мобильные телефоны или компьютеры, просматривать реальные данные о температуре, влажности, осадках, освещённости, скорости ветра, состоянии почвы и т.д., а также получать автоматические оповещения. 

При установке техники размещают точки мониторинга в соответствии с рельефом сада, соблюдая стандарты расположения датчиков скорости ветра, освещённости и почвы. Всё оборудование имеет степень защиты IP65, обеспечивая стабильную работу в условиях дождя, снега, экстремальной жары и высокой влажности.

 IV. Эффекты применения 

С момента ввода в эксплуатацию сельскохозяйственной метеостанции Niubol сад перешёл от «посадки на основе опыта» к «посадке на основе данных». Благодаря многопараметрическому связанному анализу менеджеры могут:  

- Точно прогнозировать риски заморозков и принимать защитные меры заранее; 

- Автоматически регулировать орошение на основе влажности почвы, экономя более 30% воды; 

- Корректировать стратегии обрезки в зависимости от интенсивности света, повышая однородность окраски плодов на 20%; 

- Эффективно снижать заболеваемость вредителями и болезнями благодаря комплексному анализу метеорологических и почвенных данных; 

- Создавать ежегодную климатическую базу данных для поддержки улучшения сортов и оптимизации моделей выращивания.

Заключение 

Успешное применение сельскохозяйственной метеостанции Niubol в яблоневых садах в полной мере демонстрирует ценность технологий Интернета вещей в современном сельском хозяйстве. 

Благодаря мониторингу в реальном времени и интеллектуальному анализу ключевых элементов — ветра, света, температуры, влажности, осадков и почвы — фермеры могут не только отслеживать микроклиматические изменения в саду, но и достигать точного орошения, научного внесения удобрений и предупреждения о болезнях. Внедрение этой системы не только повышает урожайность и качество яблок, но и закладывает прочную базу данных для устойчивой работы садов. В будущем Niubol продолжит продвигать решения умного сельского хозяйства, предлагая эффективную и надёжную поддержку мониторинга окружающей среды для большего числа садов, ферм и сельскохозяйственных исследовательских проектов.