Nella pratica scientifica dell'irrigazione di precisione e della gestione delle risorse idriche del suolo, una sfida fondamentale risiede nel fatto che i tradizionali sensori puntuali possono catturare solo lo stato istantaneo di un determinato "punto" nel terreno, mentre l'assorbimento d'acqua da parte delle radici delle colture, l'infiltrazione d'acqua, la migrazione del sale e la siccità sono tutti processi dinamici continui che si verificano sul "profilo" verticale. Per risolvere questo problema, HONDE Company ha lanciato un sistema tubolare di monitoraggio del profilo di umidità del suolo. Questo prodotto, con il suo esclusivo concetto di design, collega "punti" discreti in "linee" continue, ottenendo un monitoraggio continuo non distruttivo, a lungo termine e in situ dell'umidità, della temperatura e della salinità del suolo su profili verticali, fornendo una dimensione di analisi dei dati senza precedenti per la ricerca agricola, ecologica e idrologica.
I. Concetto di prodotto: il salto da “istantanea a punto singolo” a “immagine sezionale”
Il sistema di sensori tubolari HONDE è costituito da un robusto tubo in plastica o ceramica (denominato "tubo di accesso") e da una sonda multiparametrica regolabile in altezza. La sonda può essere calata a diverse profondità all'interno del tubo tramite un cavo per la misurazione, oppure fissata a una profondità specifica per un monitoraggio continuo a lungo termine.
Principio tecnico fondamentale: la sonda si basa solitamente sulla tecnologia di riflessione nel dominio della frequenza o nel dominio del tempo. Crea un accoppiamento elettromagnetico con il terreno circostante attraverso la parete del tubo e misura in modo non distruttivo il contenuto volumetrico di acqua, la conduttività elettrica e la temperatura del terreno all'esterno del tubo.
Vantaggio rivoluzionario
Dati di profilo continuo: possono misurare profili continui di acqua/salinità/temperatura dalla superficie agli strati profondi (solitamente 1 metro, 2 metri o più), descrivendo accuratamente il movimento dei fronti d'acqua, la profondità di assorbimento dell'acqua da parte delle radici e gli strati di accumulo di salinità.
Monitoraggio in situ a lungo termine: installazione singola, misurazione permanente. La sonda non subisce reazioni fisiche o chimiche dirette con il terreno, evitando la deriva o i danni causati dalla contrazione, dall'espansione o dalla corrosione salina del terreno nei tradizionali sensori integrati. La stabilità a lungo termine dei dati è estremamente elevata.
Accesso flessibile multi-punto: un unico sistema può misurare facilmente diverse profondità sullo stesso profilo verticale, con un rapporto costo-prestazioni elevato. Inoltre, la tecnologia della sonda può essere aggiornata o sostituita in futuro senza la necessità di scavare nuovamente il terreno.
Ii. Scenari applicativi principali e valore scientifico
Irrigazione di precisione e gestione dell'acqua e dei fertilizzanti del sistema radicale
È qui che risiede il suo valore più diretto. Il sistema guida l'irrigazione per ottenere un salto di qualità, rivelando le dinamiche dell'acqua nei profili del suolo:
Determinare i tempi e la quantità di irrigazione: non solo per sapere "la superficie è asciutta", ma anche per sapere "se lo strato radicale è carente d'acqua" e "quanto in profondità è penetrata l'acqua". Può implementare con precisione "il controllo dell'acqua e la ritenzione delle piantine" o "l'irrigazione profonda" per favorire la penetrazione delle radici e migliorare la resistenza allo stress della coltura.
Ottimizzare le strategie di irrigazione: visualizzare chiaramente la forma e la profondità del fronte umido dopo l'irrigazione a goccia o a solchi, verificare l'uniformità dell'irrigazione, ottimizzare la portata e la spaziatura degli emettitori ed evitare infiltrazioni profonde o un'irrigazione insufficiente.
Gestione dell'accoppiamento di acqua e fertilizzanti: monitorare in modo sincrono il profilo salino per prevenire l'accumulo di sale nella zona radicale causato dalla fertilizzazione e valutare l'efficienza di lisciviazione.
2. Allerta precoce sulla siccità e ricerca eco-idrologica
Monitoraggio delle riserve idriche del suolo: quantificare con precisione l'immagazzinamento e il consumo di acqua nel suolo in diversi strati, fornendo dati scientifici basati su processi fisici per la valutazione della siccità regionale.
Ricerca sul consumo ecologico di acqua: monitoraggio dell'utilizzo dell'acqua profonda del suolo da parte di alberi o colture con radici profonde, studio del collegamento idraulico tra vegetazione e falde acquifere e fornitura di basi fondamentali per l'uso ecologico dell'acqua e l'allocazione delle risorse idriche.
3. Monitoraggio dei disastri geologici e della stabilità dei pendii
Nei settori non agricoli, questo sistema viene utilizzato per monitorare la migrazione dell'acqua e le variazioni della pressione dell'acqua nei pori all'interno di pendii, massicciate stradali o dighe, e rappresenta un importante metodo di monitoraggio precursore per prevedere disastri geologici quali frane e crolli.
4. Valutazione degli effetti di governance e miglioramento dei terreni salino-alcalini
Monitorando costantemente la lisciviazione, l'accumulo di evaporazione e le dinamiche stagionali del sale sul profilo per un lungo periodo di tempo, è possibile valutare quantitativamente i veri effetti delle diverse misure di miglioramento (come l'applicazione di gesso, il drenaggio del sale tramite tubi nascosti e l'irrigazione a risparmio idrico), guidando il miglioramento scientifico.
Iii. Vantaggi tecnici e composizione del sistema
Alta precisione e bassa deriva: grazie all'adozione di una tecnologia di rilevamento avanzata, la precisione della misurazione dell'umidità può raggiungere ±2% (contenuto d'acqua volumetrico) e il tasso di deriva annuale è estremamente basso, garantendo il valore scientifico dei dati a lungo termine.
Tubo di accesso robusto e durevole: realizzato con materiali anticorrosione e con basso coefficiente di dilatazione termica, garantisce una stabilità a lungo termine in vari tipi di terreno senza compromettere l'attività agricola.
Acquisizione e trasmissione dati intelligenti: la sonda può essere collegata a un raccoglitore dati multifunzionale, che supporta l'alimentazione solare e la trasmissione wireless 4G/NB-IoT, consentendo la misurazione a distanza e l'acquisizione dati in tempo reale.
Software professionale di analisi dei dati: il software in dotazione può visualizzare i cambiamenti dinamici spaziotemporali dei profili di umidità/salinità/temperatura, generare mappe di contorno ed eseguire calcoli di integrazione della profondità (come l'immagazzinamento totale di acqua nello strato radicale).
Iv. Caso empirico: conservazione delle acque profonde basata sui dati
In una stazione sperimentale su larga scala per il risparmio idrico, per la rotazione tra grano invernale e mais estivo nella Pianura della Cina settentrionale, i ricercatori hanno installato il sistema di monitoraggio del profilo tubolare HONDE. Attraverso il monitoraggio per due stagioni di crescita consecutive, hanno scoperto che:
Con l'irrigazione tradizionale, oltre il 60% dell'acqua di irrigazione si infiltra in strati profondi, al di sotto di un metro, dove l'apparato radicale ha difficoltà a utilizzarla.
La profondità principale di assorbimento dell'acqua da parte del grano durante la fase di giunzione è compresa tra 40 e 60 centimetri, mentre il mais può utilizzare efficacemente l'acqua del terreno a una profondità compresa tra 80 e 100 centimetri durante la fase di riempimento del chicco.
Sulla base di questi dati di profilo, hanno formulato un sistema di irrigazione preciso con "reintegro idrico dinamico in base alla profondità dello strato radicale". Di conseguenza, con la premessa di garantire la resa, il consumo di acqua per l'irrigazione durante l'intero ciclo di rotazione è diminuito del 32% e anche il rischio di lisciviazione dei fertilizzanti azotati è stato significativamente ridotto. I risultati di questo progetto hanno fornito solidi dati scientifici a supporto della formulazione di politiche regionali di risparmio idrico in agricoltura.
Conclusione
Il movimento dell'umidità del suolo è un viaggio silenzioso ma cruciale che avviene "sottoterra". Il sensore tubolare di umidità del suolo HONDE, come uno "scanner TC" allineato al profilo del suolo, rende questo viaggio chiaro, misurabile e gestibile. Trascende i limiti della tradizionale misurazione puntuale e fornisce uno strumento insostituibile per comprendere il trasporto dell'acqua nel continuum suolo-pianta-atmosfera e formulare strategie di gestione delle risorse realmente scientifiche. Dai terreni agricoli che perseguono la "conservazione dell'acqua" ai bacini fluviali che studiano il "bilancio idrico", fino ai pendii che segnalano "instabilità", questo prodotto salvaguarda la sicurezza e l'utilizzo sostenibile delle risorse idriche e del suolo in un campo più ampio grazie alle sue esclusive capacità di monitoraggio del profilo, spingendo l'agricoltura di precisione e la ricerca eco-idrologica a una dimensione più profonda.
Informazioni su HONDE: in qualità di leader nella tecnologia di monitoraggio professionale del suolo e dell'umidità, HONDE si impegna a svelare i complessi processi del mondo sotterraneo attraverso soluzioni di rilevamento innovative. Crediamo che una profonda comprensione delle dinamiche di acqua, sale e calore nei profili del suolo sia la pietra angolare scientifica per affrontare la sicurezza alimentare, la carenza idrica e le sfide ambientali.
Per ulteriori informazioni sui sensori del suolo, contattare Honde Technology Co., LTD.
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Sito web aziendale:www.hondetechco.com
Data di pubblicazione: 10-12-2025