Nel quadro generale dell'agricoltura intelligente, la percezione del cielo (meteorologia) è diventata sempre più matura, ma esiste ancora un'enorme lacuna nei dati per quanto riguarda la comprensione della terra (suolo). Il suolo, in quanto fondamento per la crescita delle colture e portatore di fonti di acqua nutritiva, ha una complessità dinamica interna di gran lunga superiore a quella del clima superficiale. Il sistema di rilevamento del suolo per l'agricoltura intelligente lanciato da HONDE Company sta trasformando questo "continente oscuro" in flussi di dati chiari, in tempo reale e fruibili grazie alla sua rete di monitoraggio tridimensionale multilivello e multiparametro, diventando il motore principale che guida l'agricoltura di precisione dalla "percezione" all'"esecuzione".
I. Concetto di sistema: dalla misurazione a punto singolo alla percezione ecologica del profilo
Il monitoraggio tradizionale del suolo è spesso isolato e puntiforme. Il sistema HONDE costruisce un sistema di percezione tridimensionale e interconnesso:
Dimensione verticale: utilizzando sensori a sonda di diverse lunghezze (ad esempio 6 cm, 10 cm, 20 cm e 30 cm), vengono monitorati simultaneamente l'umidità, la temperatura e la conduttività elettrica (salinità) dello strato superficiale, dello strato radicale attivo e dello strato inferiore del terreno e vengono disegnati diagrammi trasversali verticali del trasporto dell'acqua e dell'accumulo di salinità.
Dimensione orizzontale: distribuire i nodi dei sensori secondo uno schema a griglia sul campo per rivelare la variabilità spaziale causata da fattori quali la consistenza del suolo, l'uniformità dell'irrigazione e il terreno, fornendo una base di mappa di prescrizione per operazioni variabili.
Dimensione dei parametri: integrando la più recente tecnologia di rilevamento, alcuni modelli di fascia alta possono essere ampliati per monitorare le dinamiche del pH del terreno e dei nutrienti chiave (come azoto, fosforo e potassio), ottenendo una diagnosi completa dall'ambiente fisico a quello chimico.
Ii. Tecnologia di base: “Sentinella sotterranea” affidabile, precisa e intelligente
Rilevamento ad alta precisione e durata: utilizzando sensori basati su principi come la riflettanza nel dominio della frequenza (FDR), garantisce una misurazione stabile a lungo termine del contenuto volumetrico di acqua. La sonda è realizzata con materiali resistenti alla corrosione e i suoi componenti elettronici sono completamente sigillati, rendendola adatta ad ambienti difficili in cui può essere interrata per lunghi periodi.
Architettura IoT a basso consumo: i nodi sensori sono alimentati da pannelli solari o batterie al litio a lunga durata. Attraverso tecnologie wireless come LoRa, NB-IoT o 4G, i dati vengono trasmessi in tempo reale al cloud, garantendo un'ampia copertura e un'implementazione "senza cavi".
Edge computing e allerta precoce intelligente: dotato di algoritmi intelligenti, può attivare localmente segnali di allerta precoce in base a soglie preimpostate (come le linee di allerta siccità e i valori di rischio sale), collegando direttamente le valvole di irrigazione per ottenere un rapido ciclo chiuso di "monitoraggio - cloud - processo decisionale - azione".
Iii. Scenari applicativi fondamentali e valori nell'agricoltura intelligente
Il “Controller definitivo” per l’irrigazione intelligente
Questa è l'applicazione più diretta e altamente vantaggiosa dei sensori del suolo. Il sistema rivoluziona le decisioni in materia di irrigazione monitorando in tempo reale la tensione idrica del suolo o il contenuto d'acqua nello strato radicale.
Irrigazione su richiesta: avviare l'irrigazione solo quando le colture ne hanno realmente bisogno. Rispetto ai modelli basati sul tempo o sull'esperienza, può far risparmiare in media il 20-40% di acqua.
Ottimizzare le strategie di irrigazione: sulla base dei dati idrici provenienti da diverse profondità, guidare l'implementazione di "irrigazione profonda per promuovere la crescita delle radici" o "irrigazione superficiale per reintegrare l'umidità", dando forma a un apparato radicale più robusto.
Prevenire la lisciviazione e il deflusso: evitare la perdita di nutrienti e lo spreco di acqua causati da un'irrigazione eccessiva.
2. Il “nutrizionista” della gestione integrata dell’acqua e dei fertilizzanti
Quando il sistema integra sensori di sale (EC) e nutrienti, il suo valore viene ulteriormente amplificato:
Fertilizzazione di precisione: monitorare la concentrazione di ioni nella soluzione del terreno per ottenere un'integrazione precisa di fertilizzanti in base al tasso di assorbimento delle colture, aumentando l'utilizzo di fertilizzanti del 15-30%.
Allerta precoce e gestione dei danni causati dal sale: monitoraggio in tempo reale dei valori EC, avvio automatico del programma di lavaggio prima che l'accumulo di sale danneggi l'apparato radicale per proteggere la salute delle colture.
Ottimizzare le formule di fertilizzazione: i dati a lungo termine aiutano ad adattare le formule di acqua e fertilizzanti per soddisfare al meglio le esigenze di specifici terreni e colture.
3. “Strumento di diagnosi precoce” per la salute del suolo e delle colture
Attenzione allo stress: variazioni anomale della temperatura del terreno possono indicare danni da gelo o da calore. Improvvisi cambiamenti di umidità possono indicare malattie delle radici o perdite dalle tubature.
Indicazioni sulle misure agronomiche: monitorare l'umidità del suolo e determinare il momento migliore per la lavorazione del terreno, la semina o la raccolta; valutare gli effetti delle misure di lavorazione conservativa, come la pacciamatura e la non lavorazione del terreno, attraverso dati a lungo termine.
Gestione del suolo basata sui dati: creare archivi digitali del suolo sul campo, monitorare i cambiamenti a lungo termine nella sostanza organica del suolo, nella salinità e in altri indicatori e fornire una base per una gestione sostenibile del territorio.
4. “Data Correlator” per il miglioramento dell’output e della qualità
Eseguendo un'analisi di correlazione dei big data sui dati ambientali del suolo durante tutta la stagione di crescita con la mappa finale della resa e i dati di ispezione della qualità (come il contenuto di zucchero e il contenuto di proteine), è possibile rivelare i fattori chiave del suolo che influiscono sulla resa e sulla qualità delle colture, ottimizzando così le misure di gestione al contrario e ottenendo "allevamento e coltivazione basati sui dati".
Iv. Vantaggi del sistema e ritorno sull'investimento
Rivoluzione nel processo decisionale: trasformare il modello di irrigazione e fertilizzazione basato sull'esperienza da "temporizzato e quantificato" a un modello basato sui dati, "su richiesta e variabile".
Riduzione dei costi e miglioramento dell'efficienza: consentono di risparmiare direttamente sui costi di acqua, fertilizzanti, energia e manodopera, mentre il periodo di ammortamento dell'investimento è solitamente compreso tra 1 e 3 stagioni di crescita.
Miglioramento della qualità e stabilizzazione della produzione: mantenendo l'ambiente ottimale della zona radicale, riducendo lo stress delle colture e aumentando la consistenza e il tasso di commercializzazione dei prodotti agricoli.
Rispettoso dell'ambiente: riduce significativamente l'inquinamento agricolo diffuso, contribuendo agli obiettivi di un'agricoltura verde e della neutralità carbonica.
Scalabilità: in quanto punto di immissione dati di base dell'Internet of Things agricolo, può essere facilmente integrato con stazioni meteorologiche, droni e sistemi di guida autonoma per macchinari agricoli, per creare un cervello agricolo digitale completo.
V. Caso empirico: una raccolta basata sui dati
Una grande azienda agricola di mais e soia nel Midwest degli Stati Uniti ha implementato la rete di sensori del suolo HONDE. Il sistema ha rilevato che, nello stesso campo, circa il 15% dell'area presentava una capacità di ritenzione idrica del suolo significativamente inferiore. Con la strategia di irrigazione mirata, queste aree hanno ricevuto più irrigazione, mentre le aree con una forte capacità di ritenzione idrica sono diminuite di conseguenza. Dopo una stagione di crescita, l'azienda agricola non solo ha risparmiato il 22% di acqua complessiva, ma ha anche aumentato la stabilità della resa totale del campo del 18%, eliminando la "mancanza" di una produzione ridotta causata dallo stress da siccità locale. L'agricoltore ha affermato: "Ciò che stiamo gestendo ora non è un singolo campo, ma migliaia e migliaia di minuscole unità di terreno con esigenze diverse".
Conclusione
L'obiettivo finale dell'agricoltura intelligente è gestire la produzione agricola come se fosse una fabbrica di precisione. E il suolo è l'officina e la linea di produzione di questa "fabbrica biologica". Il sistema di rilevamento intelligente del suolo HONDE ha dotato ogni angolo di questa officina di "strumenti di monitoraggio" e "interruttori di controllo". Rende visibile l'invisibile, controllabile il complesso e computabile empiricamente. Non si tratta solo di un progresso tecnologico, ma anche di una trasformazione dei rapporti di produzione: sta elevando gli agricoltori da "lavoratori della terra" a "gestori dei dati e ottimizzatori dell'ecosistema del suolo", aprendo una chiara strada basata sui dati per lo sviluppo sostenibile dell'agricoltura globale in condizioni di risorse limitate.
Informazioni su HONDE: in qualità di costruttore di infrastrutture agricole digitali, HONDE si concentra sulla trasformazione dei terreni agricoli in risorse digitali calcolabili e ottimizzabili attraverso sensori affidabili, connettività efficiente e analisi intelligente. Crediamo che la digitalizzazione approfondita del suolo sia la chiave fondamentale per aprire la strada al futuro dell'agricoltura.
Per maggiori informazioni sui sensori del suolo,
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Data di pubblicazione: 08-12-2025