حسگرهای مختلف یک دستگاه آبیاری اتوماتیک
حسگرهای مختلف یک دستگاه آبیاری اتوماتیک

سنسور ابزاری است که به تغییرات محیط اطراف خود واکنش نشان می دهد و با ارسال سیگنال الکتریکی به کنترلر مرکزی، داده های مورد نیاز برنامه را تأمین میکند. سنسورها در سیستمهای آبیاری تحت فشار به تمام شرایط خاک، آب و هوا نظارت می کنند.

آبیاری با شیر تایمردار یا مدیریت آبیاری با تجهیزات الکترونیکی برنامه ریزی شده بر پایه زمان بندی، آبیاری هوشمند محسوب نمیشوند. وقتی یک پردازشگر مرکز بر اساس اطلاعاتی که از مزرعه بدست می آورد تصمیم به شروع و یا اتمام آبیاری میکند این آبیاری هوشمند است. قطع شدن خودکار آب توسط شیرتایمردار هرگز یک آبیاری هوشمند نیست.

حسگر ها می توانند به کشاورزان در تمام مراحل تولید و آماده سازی محصولات کشاورزی و کنترل آبیاری کمک کنند.  اجرای یک اتوماسیون آبیاری بدون حسگرهای خاک، آب و هوا ممکن نیست.  سنسورها با کنترل دقیق و گزارش دهی به مرکز پردازش اطلاعات به تصمیم گیری بهتر برای برنامه ریزی تزریق کودها و سموم به شبکه لوله های آبیاری و برای محاسبه بهترین زمان آبیاری به دستگاه کنترل مرکزی آبیاری کمک می کنند. حسگرهای کشاورزی می‌توانند پارامتر های مختلفی را مورد سنجش قرار دهند از جمله:

سنسور شوری و املاح خاک که با یک سیسم به کنترلر هوشمند آبیاری متصل شده
سنسور شوری و املاح خاک که با یک سیسم به کنترلر هوشمند آبیاری متصل شده
  • فشار، حرارت و رطوبت محیط
  • املاح موجود در آب و خاک
  • حشرات و آفات
  • رشد ریشه و تنه

بعضی سنسور ها داخل مزرعه هستند و بعضی حسگرها بیرون از مزرعه و اندازه های متفاوتی دارند که ممکن است در اندازه نانو و یا اندازه های چند سانتی متری باشند و یا حتی روی ماهواره ها نصب شوند که اطلاعات سنجش از راه دور را برای شما ارسال می کنند. حسگر های ماهواره ای می توانند مواردی مثل خصوصیات ظاهری خاک ، ناهمواری ها ، سلامت محصولات زراعی آلودگی‌های مزرعه را تشخیص دهند. 

این حسگر میزان رطوبت خاک را برای ایستاگه مرکزی آبیاری  ارسال میکند
این حسگر میزان رطوبت خاک را برای ایستاگه مرکزی آبیاری ارسال میکند

سنسورهای هوشمند بهترین زمان برای آبیاری را میتوانند مشخص کنند لذا اولین و بزرگترین مزیت استفاده از سنسور در آبیاری، صرفه جویی در مصرف آب است. آبیاری صحیح و یکنواخت نیز به زیبایی منظره و افزایش رشد گیاهان و درختان کمک میکند.

  • در مصرف برق و انرژی صرفه جویی می کند
  • هزینه های مزرعه را پایین می‌آورد
  • باعث افزایش تولید محصول با کیفیت بالا خواهد شد
پهپاد کوادکوپتر مجهز به تجهیزاتی که میتواند وجود آفات و بیماری ها را در مزرعه تشخیص دهد
پهپاد کوادکوپتر مجهز به تجهیزاتی که میتواند وجود آفات و بیماری ها را در مزرعه تشخیص دهد

با توجه به هزینه های بالای اجرای آبیاری هوشمند، این روش آبیاری در شرایط خاص مثل کم آبی و یا جایی مثل باغ یا ویلا که مالک آن وقت کافی برای آبیاری آنجا ندارد مناسب است. همچنین این سیستم در صورت وجود برق میتواند به خوبی کار کند که بسیاری از زمین های کشاورزی و باغات فاقد برق میباشند. 

  • هزینه اجرایی بالا
  • عدم دسترسی به برق در در بسیاری از مناطق کشاورزی
  • سنسور های بی کیفیت اطلاعات غلط به مرکز کنترل آبیاری ارسال می کنند
چند سنسور مختلف که روی یک بورد نصب شده و درون خاک گلدان قرار داده شده
چند سنسور مختلف که روی یک بورد نصب شده و درون خاک گلدان قرار داده شده

یک ایستگاه هواشناسی پیشرفته کوچک در مزرعه می تواند برنامه ریزی آبیاری شما را بهینه کند. وزش باد بیش از حد باعث هدر رفتن آب خصوصاً در آبیاری بارانی خواهد شد لذا با افزایش وزش باد بهتر است آبیاری بارانی انجام نشود. سنسور آب و هوا می‌تواند داده های هواشناسی برای دستگاه کنترل مرکزی آبیاری ارسال کند.

  • دمای هوا
  • رطوبت نسبی
  • میزان تابش آفتاب
  • سرعت و جهت باد
  • بارش باران یا برف
  • محاسبه تبخیر و تعرق

آبیاری با شیر تایمردار یا مدیریت آبیاری با تجهیزات الکترونیکی برنامه ریزی شده بر پایه زمان بندی، آبیاری هوشمند محسوب نمیشوند

شیر برقی که توسط یک پردازشگر مرکزی قطع و وصل میشود
شیر برقی که توسط یک پردازشگر مرکزی قطع و وصل میشود

یک سنسور دقیق ، قوی و قابل اعتماد که بتوانند رطوبت خاک را اندازه گیری کند میتوان دقت آبیاری را بسیار بالاتر ببرد. ساده ترین سنسور رطوبت خاک یک بلوک گچی است که بر اساس مقاومت الکتریکی کار میکند. بلوک گچی یک قطعه ساخته شده از گچ و یا مخلوط گچ و سیمان است که با داشتن دو الکترود باعث اختلاف جریان الکتریکی میشود. فاصله الکترود ها از هم حدود 1 سانتی متر است و به طور موازی داخل قالب گچ قرار میگیرد.

دمای خاک، میزان شوری خاک، اندازه و عمق بلوک گچی می‌تواند برنتیجه خروجی این نوع از حسگر ها تأثیر بگذارد. ایراد دیگر بلوک گچی این است که در خاکهای شنی به درستی کار نمی کند. حسگر های رطوبت سنج اغلب در عمق بیشتر از 2 متر کار نمی کند. قیمت بالای حسگر ها یکی ازو خدمات پس از فروش ضعیف آنها از دیگر نقاط ضعف حسگرها هستند.

وقتی رطوبت خاک مزرعه تغییر کند، سنسور رطوبت سنج با ارسال سیگنالی به ایستگاه آبیاری، پردازشگر مرکزی را از میزان رطوبت خاک مطلع میکند که کنترلر آبیاری براساس برنامه ای که روی آن در حال اجراست پمپ اصلی را خاموش میکند. دستور باز و بسته شدن شیر برقی هایی که به کنترلر آبیاری متصل هستند بر اساس اطلاعات دریافت شده از سنسور ها پردازش میشود.

تجهیزات سنجش تغییرات آب و هوایی داخل یک مزرعه مجهز به سیستم آبیاری هوشمند
تجهیزات سنجش تغییرات آب و هوایی داخل یک مزرعه مجهز به سیستم آبیاری هوشمند

حسگرهای شوری خاک میزان املاح موجود در خاک را از طریق دو الکترود و پلاتین موجود در سنسور اندازه گیری می کند. شوری خاک یکی از مشکلات مهم کشاورزان در مناطق خشک محسوب می شود که می‌تواند باعث کاهش تولید محصولات کشاورزی شود. زمانی که شوری خاک از حد مجاز بالاتر و بعد باید عملیات خاک شویی انجام شود. ممکن است در یک فصل زراعی بارندگی به حدی باشد که آب شویی خاک به صورت طبیعی انجام شده باشد و دیگر نیازی به آب شویی نباشد لذا وجود تجهیزاتی که بتواند میزان شوری خاک را اندازه گیری کند ضروریست.

زمانی که املاح موجود در آب و خاک زمین کشاورزی از حد مجاز بالاتر بروند گیاهان رشد کافی نخواهند داشت و ریشه زایی و باردهی ضعیفی خواهند داشت. مصرف آب درختان و گیاهان بالا خواهد رفت و خاک به شدت فرسایش می یابد. دلایل شور شدن خاک و یا آب استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی و عدم استفاده از کودهای ارگانیک می باشد. تکرار مداوم یک نوع کشت در فصل‌های کشتهای متوالی باعث افزایش املاح موجود در خاک خواهد شد.

نحوه نصب سنسور رطوبت سنج در عمقی که ریشه ها تا آنجا میتوانند رشد کنند
نحوه نصب سنسور رطوبت سنج در عمقی که ریشه ها تا آنجا میتوانند رشد کنند
سنسور دمای گیاه، آب، خاک و هوا

یکی از فاکتورهای مهم کشاورزی و آبیاری تعیین دمای می باشد و درجه حرارت دمای خاک تاثیر بالایی در زمان کشت گیاهان دارد هر محصولی دمای مناسب کشت متفاوت خود را دارد. کشاورز با دانستن دمای خاک می تواند بهترین زمان کشت را فراهم کند.

آغاز فصل بهار زمانی است که می‌تواند باعث سرمازدگی درختان میوه شود با روشن کردن آب پاش درون باغ و پاشیدن آب روی درختان می‌توان جلوی سرمازدگی درختان را گرفت اما دانستن زمان دقیق روشن کردن آب پاش ها و جلوگیری از سرمازدگی درختان نیاز به دانستن دمای محیط دارد که توسط حسگر ها قابل اندازه گیری می باشد.

سنجش میزان شوری و املاح خاک توسط سنسور مخصوص
سنجش میزان شوری و املاح خاک توسط سنسور مخصوص

بالا رفتن بیش از حد دمای مزرعه نیز می تواند به گیاهان و درختان آسیب و خسارت وارد کند. همچنین با دانستن دما می توانید در صورت نیاز برخی ارقام زودرس را برداشت کنید تا از بین نروند. همچنین برای جلوگیری از تنش آبی گیاهان می توانید برنامه ریزی آبیاری خود را تغییر دهید با بالا رفتن دمای محیط باغ عملیات آبیاری را در ساعات خنک روز انجام دهید.

 

نظرات شما

تبلیغات شرکت های تولیدی و بازرگانی آزاد و رایگان است