Sergey Vasiliev, candidato di scienze tecniche,
Professore Associato del Dipartimento "Macchine agricole e meccanizzazione della zootecnia" Samara State Agrarian University
Un produttore agricolo che utilizza l'irrigazione nei suoi siti di produzione deve cercare costantemente le risposte alle domande: quando è più efficiente irrigare e in quale volume? La risposta giusta può sempre essere suggerita da Nero, un dispositivo di monitoraggio della temperatura e dell'umidità del suolo sviluppato da Kaipos. Il dispositivo ha superato i test di laboratorio sulla base della Samara State Agrarian University.
Caratteristiche distintive del dispositivo proposto sono: autonomia (non necessita di collegamento alla rete e funziona per 36 giorni anche senza ricarica da energia solare), trasmissione dati configurabile tramite canale GSM, funzionamento con protocollo IP aperto, facilità di installazione e funzionamento, la possibilità di completamento con vari sensori su richiesta dell'utente. A causa del design monolitico, l'installazione viene eseguita in tre minuti, lo smontaggio non richiede più di un minuto.
Riso. 1. Apparecchio Nero per il monitoraggio dell'umidità del suolo e della temperatura
Il dispositivo è costituito (Fig. 1) da un alloggiamento, all'interno del quale sono presenti due sensori per la misurazione della temperatura e dell'umidità del suolo. Sono posizionati in modo tale che la misurazione dell'umidità avvenga nello strato radicale, ad es. a una profondità da 10 a 30 cm e in alcuni casi da 10 a 50 cm Funzionano secondo il principio della misurazione della conduttività elettrica del terreno (tenendo conto della sua composizione granulometrica e densità). Nella parte superiore del dispositivo è installato un sensore di temperatura e umidità, inoltre è presente una scheda per il collegamento di tutti i sensori con un modulo GSM, una batteria ricaricabile e un pannello solare per la ricarica. Il design modulare consente di installare inoltre un pluviometro (Fig. 2, 3) senza modifiche significative nel design, ciò consente di monitorare contemporaneamente l'umidità e la temperatura del suolo, le precipitazioni, nonché la temperatura e l'umidità dell'aria.
I dati provenienti dai sensori vengono prelevati ogni 60 secondi e registrati sulla memoria interna della scheda integrata, quindi inviati tramite canale GSM alla piattaforma intelligente Agrokeep. In caso di ricezione instabile o di perdita totale della rete, i dati vengono conservati per diversi mesi nella memoria interna e, in condizioni favorevoli, vengono immediatamente trasmessi. Pertanto, all'utente vengono presentati sia valori numerici che un grafico dell'umidità del suolo a diversi orizzonti (Fig. 2, 3). Inoltre, la piattaforma intelligente permette di selezionare i parametri di interesse (volume, umidità assoluta o relativa).
Per semplificare l'uso del sistema di ottimizzazione dell'irrigazione, sul grafico sono evidenziate quattro zone: 1 - zona rossa (punto di appassimento), 2 - zona gialla (inizio stress), 3 - zona verde (umidità ottimale), 4 - zona blu (capacità di umidità minima). Il grafico registra anche la quantità di precipitazioni (barre blu) che sono entrate nel suolo sotto forma di pioggia o per irrigazione. Pertanto, per uno sviluppo ottimale della coltura coltivata, le curve sul grafico ottenuto dai sensori nel terreno dovrebbero trovarsi nella zona verde. Non appena la curva di umidità del sensore inferiore scende nella zona rossa (punto di appassimento), è necessario iniziare ad irrigare alla velocità richiesta per una determinata area del campo.
L'analisi dei dati ottenuti consente di monitorare l'accumulo di acqua nel terreno e, se necessario, eseguire operazioni per regolarne il livello - ad esempio eseguire allentamenti interfilari in caso di formazione di una crosta che impedisce la penetrazione di umidità negli orizzonti inferiori.
Attualmente, diverse imprese della regione di Samara, come Scorpion LLC, Sev 07 LLC, Zhitnitsa LLC, Orlovka-AIC LLC, utilizzano già questi dispositivi per ottimizzare l'irrigazione. I risultati delle loro attività per il 2021 mostrano che l'uso dei sensori Kaipos e della piattaforma intelligente Agrokeep ridurrà il costo di acqua ed elettricità in media del 25%, che in termini monetari è di circa 35000 rubli. da un cerchio di un'irroratrice con una larghezza di lavoro di 800 metri. Inoltre, il monitoraggio costante del processo di irrigazione disciplina gli operatori, fattore importante per il buon funzionamento di qualsiasi produzione.
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