Samenvatting: In de transformatiegolf van traditionele naar precisie- en slimme landbouw evolueren pH-sensoren voor waterkwaliteit van onbekende laboratoriuminstrumenten naar de "intelligente smaakpapillen" van het veld. Door de pH van irrigatiewater in realtime te monitoren, bewaken ze de gewasgroei en zijn ze een belangrijk onderdeel geworden van wetenschappelijk water- en meststoffenbeheer.
I. Achtergrond van de zaak: de situatie in “Tomato Valley”
Op de moderne landbouwdemonstratiebasis "Green Source" in Oost-China stond een moderne glazen kas van 200 hectare, speciaal voor de teelt van hoogwaardige cherrytomaten, bekend als "Tomato Valley". De bedrijfsleider, de heer Wang, had voortdurend last van een probleem: een onregelmatige gewasgroei, met bladvergeling en groeiachterstand op sommige plekken, in combinatie met een lage bemestingsefficiëntie.
Na voorlopig onderzoek werden plagen, ziekten en voedingstekorten uitgesloten. Uiteindelijk richtte men zich op het irrigatiewater. Het water kwam uit een nabijgelegen rivier en verzamelde regenwater, en de pH-waarde ervan schommelde door weers- en omgevingsveranderingen. Men vermoedde dat een onstabiele pH van het water de beschikbaarheid van meststoffen beïnvloedde, wat leidde tot de waargenomen problemen.
II. De oplossing: het implementeren van een intelligent pH-monitoringsysteem
Om dit probleem definitief op te lossen, heeft de basis “Green Source” een intelligent irrigatiewaterbewakingssysteem geïntroduceerd en geïmplementeerd, gebaseerd op online pH-sensoren voor de waterkwaliteit.
- Systeemsamenstelling:
- Online pH-sensoren: direct geïnstalleerd op de hoofdinlaatleiding voor irrigatiewater en bij de uitlaat van de meststofmengtank in elke kas. Deze sensoren werken volgens het principe van de elektrodemethode, waardoor continue, realtime detectie van de pH van het water mogelijk is.
- Data Acquisitie- en transmissiemodule: zet de analoge signalen van de sensoren om in digitale signalen en verzendt deze draadloos naar een centraal besturingsplatform via Internet of Things (IoT)-technologie.
- Smart Central Control Platform: een cloudgebaseerd softwaresysteem dat verantwoordelijk is voor het ontvangen, opslaan, weergeven en analyseren van pH-gegevens en voor het instellen van beheersdrempels.
- Automatisch aanpassingssysteem (optioneel): Gekoppeld aan het platform, regelt het automatisch de injectie van kleine hoeveelheden zuur (bijv. fosforzuur) of alkali (bijv. kaliumhydroxide) oplossing om de pH nauwkeurig aan te passen wanneer de waarden buiten het toegestane bereik vallen.
- Werkstroom:
- Realtime monitoring: de pH-waarde van het irrigatiewater wordt realtime gemeten door sensoren voordat het in het druppelirrigatiesysteem terechtkomt.
- Drempelalarmen: Het optimale pH-bereik voor de groei van cherrytomaten (5,5-6,5) wordt ingesteld in het centrale controleplatform. Als de pH onder de 5,5 daalt of boven de 6,5 stijgt, stuurt het systeem direct een waarschuwing naar managers via een mobiele app of computer.
- Gegevensanalyse: het platform genereert pH-trendgrafieken, waarmee managers patronen en oorzaken van pH-schommelingen kunnen analyseren.
- Automatische/handmatige aanpassing: Het systeem kan volledig automatisch worden ingesteld, waarbij zuur of loog wordt toegevoegd om de pH-waarde nauwkeurig aan te passen aan de gewenste waarde (bijv. 6,0). Beheerders kunnen het aanpassingssysteem ook handmatig op afstand activeren na een melding.
III. Toepassingsresultaten en waarde
Na drie maanden gebruik van het systeem heeft de basis van de “Green Source” aanzienlijke economische en ecologische voordelen behaald:
- Verbeterde meststofefficiëntie, lagere kosten:
- De meeste voedingsstoffen (zoals stikstof, fosfor en kalium) zijn het meest direct beschikbaar voor planten in een licht zure omgeving (pH 5,5-6,5). Door de pH nauwkeurig te regelen, kan de efficiëntie van het meststoffengebruik met ongeveer 15% worden verhoogd, waardoor het meststoffengebruik met ongeveer 10% wordt verlaagd, terwijl de opbrengst gelijk blijft.
- Verbeterde gewasgezondheid, verbeterde kwaliteit en opbrengst:
- Problemen zoals "voedingstekortchlorose" (vergeling van bladeren) werden opgelost. Deze problemen ontstonden doordat een hoge pH-waarde micronutriënten zoals ijzer en mangaan vasthield, waardoor deze niet beschikbaar waren voor planten. De gewasgroei werd gelijkmatig en de bladeren kregen een gezonde groene kleur.
- De brixwaarde, smaak en consistentie van de cherrytomaten verbeterden aanzienlijk. Het verkoopbare percentage steeg met 8%, wat direct leidde tot een hogere economische opbrengst.
- Precisiebeheer mogelijk gemaakt, arbeid bespaard:
- Vervangt de verouderde methode van frequente handmatige monstername en testen met pH-teststrips of draagbare meters. Maakt 24/7 onbeheerde monitoring mogelijk, wat aanzienlijk bespaart op arbeid en menselijke fouten elimineert.
- Beheerders kunnen via hun telefoon altijd en overal de waterkwaliteit van het gehele irrigatiesysteem controleren, waardoor de efficiëntie van het beheer drastisch verbetert.
- Voorkomt verstopping van het systeem, verlaagt onderhoudskosten:
- Een te hoge pH-waarde kan ervoor zorgen dat calcium- en magnesiumionen in het water neerslaan en kalkaanslag vormen die kwetsbare druppelaars verstopt. Het handhaven van de juiste pH-waarde vertraagt effectief kalkaanslag, verlengt de levensduur van het druppelirrigatiesysteem en verlaagt de onderhoudsfrequentie en -kosten.
IV. Toekomstperspectief
De toepassing van pH-sensoren voor water reikt veel verder dan dit. In de blauwdruk voor toekomstige slimme landbouw zal het een nog belangrijkere rol spelen:
- Diepe integratie met bemestingssystemen: pH-sensoren worden gecombineerd met EC-sensoren (elektrische geleidbaarheid) en verschillende ionselectieve elektroden (bijvoorbeeld voor nitraat, kalium) om een compleet 'voedingsdiagnosesysteem' te vormen voor bemesting op aanvraag en nauwkeurige irrigatie.
- AI-gestuurde voorspellende controle: door historische pH-gegevens, weergegevens en gewasgroeimodellen te analyseren met AI-algoritmen, kan het systeem pH-trends voorspellen en proactief ingrijpen, van 'realtime controle' naar 'voorspellende regulering'.
- Uitbreiding naar aquacultuur en bodemmonitoring: Deze technologie kan ook worden toegepast om de waterkwaliteit in aquacultuurvijvers te beheren en als sonde voor in-situ-meting van de pH-waarde van de bodem. Zo ontstaat een uitgebreid netwerk voor landbouwkundige milieumonitoring.
Conclusie:
De case van de "Green Source"-basis laat duidelijk zien dat de eenvoudige pH-sensor voor water een brug slaat tussen waterbeheer en de voedingsgezondheid van gewassen. Door continue, nauwkeurige gegevens te leveren, duwt het de traditionele "ervaringsgerichte landbouw" richting "datagestuurde slimme landbouw", met solide technische ondersteuning voor waterbesparing, meststofreductie, kwaliteitsverbetering, efficiëntieverbetering en duurzame landbouwontwikkeling.
Wij kunnen ook een verscheidenheid aan oplossingen bieden voor
1. Handmeter voor multiparameter waterkwaliteit
2. Drijvend boeisysteem voor multiparameter waterkwaliteit
3. Automatische reinigingsborstel voor multi-parameter watersensor
4. Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Voor meer watersensoren informatie,
neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Telefoon: +86-15210548582
Plaatsingstijd: 22-10-2025