كيف يمكن لأجهزة استشعار ثاني أكسيد الكربون الزراعية أن تساعد المحاصيل على زيادة الإنتاج؟

كيف يمكن لأجهزة استشعار ثاني أكسيد الكربون الزراعية أن تساعد المحاصيل على زيادة الإنتاج؟

الصين بلد زراعي كبير. واليوم، ونحن ننعم بوفرة الغذاء والملابس، يصعب تخيل أن الناس كانوا قلقين بشأن مستقبل المجتمع البشري المتشائم قبل 200 عام. في عام 1798، طرح عالم السكان والاقتصاد البريطاني توماس مالتوس في كتابه "عن السكان" ما يلي:

إن البشرية محكوم عليها بمواجهة المجاعة، وقد بلغت الأرض أقصى طاقتها الاستيعابية. ومع استمرار تزايد عدد سكان الأرض، سنواجه وضعًا نعجز فيه عن إنتاج الغذاء الكافي. ووفقًا للمسح الوطني لتغير استخدام الأراضي لعام 2001 الذي أجرته وزارة الأراضي والموارد، تبلغ مساحة الأراضي الصالحة للزراعة في البلاد 127.6158 مليون هكتار و1.914 مليار مو، وهو ما يُظهر اتجاهًا تنازليًا مستمرًا. وقد أعادت البلاد 590,700 هكتار من الأراضي الزراعية الإيكولوجية إلى 8.860 مليون هكتار. وأدى تعديل الهيكل الزراعي الوطني إلى تقليص الأراضي الصالحة للزراعة بمقدار 45,000 هكتار و675,000 فدان. وقد أصبح كيفية زيادة إنتاجية المحاصيل في الأراضي الصالحة للزراعة المحدودة في بلادي مشكلة جديدة، وتُعد زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في النباتات أحد هذه التحديات.

لماذا يُعد ثاني أكسيد الكربون مهماً جداً في الزراعة؟

ثاني أكسيد الكربون هو أحد المواد الخام لعملية التمثيل الضوئي للنباتات الخضراء، ويأتي 95% من الوزن الجاف للمحاصيل من عملية التمثيل الضوئي.

تحافظ الزراعة في البيوت المحمية على المحاصيل في مكان مغلق نسبيًا لفترة طويلة. يتفاوت تركيز ثاني أكسيد الكربون داخل البيت المحمي بشكل كبير خلال اليوم، حيث يصل إلى ذروته عند 1000-1200 جزء في المليون قبل شروق الشمس، ثم ينخفض ​​إلى حوالي 100 جزء في المليون بعد ساعتين ونصف إلى ثلاث ساعات من شروق الشمس، وهو ما يعادل 30% فقط من تركيزه في الغلاف الجوي (330 جزء في المليون). ويستمر هذا التركيز حتى ساعتين بعد الظهر قبل أن يبدأ بالارتفاع، ثم يعود إلى مستواه الطبيعي في الغلاف الجوي حوالي الساعة الرابعة بعد الظهر.

ما هي العلاقة بين ثاني أكسيد الكربون وزيادة الإنتاج؟

نقص محتوى ثاني أكسيد الكربون: الخضراوات التي تفتقر إلى ثاني أكسيد الكربون لها أوراق داكنة وباهتة ونمو نباتي ضعيف؛ تزهر متأخرة، ولديها عدد أقل من الأزهار الأنثوية، وتتساقط منها المزيد من الأزهار والثمار؛ الأوراق منخفضة ومسطحة، وعمودية على الفرع الرئيسي أو متدلية، وسطح الورقة غير متساوٍ؛ هناك العديد من الثمار ذات الأشكال المختلفة، وتتأخر في الوصول إلى السوق لمدة 2-3 أيام، وإنتاجية منخفضة وقليل من الثمار عالية الجودة.

محتوى ثاني أكسيد الكربون المفرط: غالبًا ما يتسبب التركيز العالي جدًا لثاني أكسيد الكربون في تجعد أوراق المحاصيل النباتية، ويؤثر على التقدم الطبيعي لعملية التمثيل الضوئي، ويؤثر على امتصاص الأكسجين من قبل المحاصيل، ولا يمكنها القيام بعملية التمثيل الغذائي التنفسي الطبيعية.

يتراوح تركيز ثاني أكسيد الكربون اللازم للمحاصيل عمومًا بين 1000 و1500 جزء في المليون. ووفقًا لشبكة المعلومات الزراعية الصينية، يُعدّ الخيار والطماطم والكوسا من الخضراوات الشائعة. ونظرًا لهذه الحقيقة، أُجريت تجارب على هذه الخضراوات الثلاثة باستخدام غاز ثاني أكسيد الكربون، وقد أظهرت النتائج زيادة ملحوظة في الإنتاج. وتمّ تطبيق تركيز 1000 ملغم/كغم من ثاني أكسيد الكربون على كل نوع من الخضراوات.

ارتفع محصول الخيار بمقدار 465.5 كجم لكل 667 متر مربع، بزيادة قدرها 27.1٪؛

ارتفع محصول الطماطم بمقدار 410.7 كجم لكل 667 متر مربع، بزيادة قدرها 23.6٪؛

ارتفع محصول الكوسا بمقدار 373.2 كيلوغرام لكل 667 متر مربع، بزيادة قدرها 21.9%.

وبالمقارنة، من المعروف أنه بعد تطبيق ثاني أكسيد الكربون على الخضراوات المزروعة في البيوت الزجاجية، تكون خصائص النبات أفضل بكثير من تلك التي لا تحتوي على ثاني أكسيد الكربون.

باختصار، يُمكن لتركيز مناسب من ثاني أكسيد الكربون أن يُعزز عملية التمثيل الضوئي، لكن التركيزات العالية جدًا (التي تتجاوز نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء 0.5-0.6%) تُقلل من كفاءة هذه العملية. إضافةً إلى ذلك، يُعد ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء، ويتراكم بسهولة بالقرب من سطح الأرض بعد استخدامه لفترات طويلة. ومع مرور الوقت، يُقلل ذلك من محتوى الأكسجين في الطبقة السطحية للتربة، مما يُضعف تنفس الجذور، وبالتالي يُؤثر سلبًا على نموها وتطورها. لذا، يُنصح بتركيب جهاز استشعار لثاني أكسيد الكربون في البيوت الزجاجية لضمان رصد أي ارتفاع أو انخفاض غير مُناسب في تركيزه، ومن ثمّ إصدار إنذار في الوقت المناسب.

يعتمد مستشعر ثاني أكسيد الكربون RS-CO2*-*-2 على تقنية معايرة بالأشعة تحت الحمراء جديدة لقياس تركيز ثاني أكسيد الكربون، والاستجابة سريعة وحساسة، مما يتجنب مشاكل العمر الافتراضي والانحراف طويل المدى لأجهزة الاستشعار الكهروكيميائية التقليدية؛

معدات مزودة بمصدر طاقة بجهد واسع 10-30 فولت، ونطاق قياس واسع، افتراضي 0-5000 جزء في المليون، مع تعويض درجة الحرارة، وتأثير طفيف لدرجة الحرارة.

يمكن لمستشعر ثاني أكسيد الكربون إخراج إشارة عبر RS485 والوضع التناظري.

يتميز الغلاف المقاوم للماء المثبت على الحائط بدرجة عالية من الحماية، ويمكنه التكيف مع مختلف الظروف القاسية في الموقع. ويمكن للمعدات أن تعمل بشكل طبيعي ومستقر في بيئات قاسية مثل الرياح والغبار والأمطار والثلوج.

تعتمد المعدات على مادة بوليمرية مقاومة للماء، والتي لا تعمل فقط على تصفية الرطوبة في البيئة، بل تضمن أيضًا الدوران الطبيعي للغاز، مما يضمن دقة قياس المعدات.

يتميز مستشعر ثاني أكسيد الكربون بثبات عالٍ ودقة فائقة وقدرة قوية على مقاومة التداخل. ويمكن استخدامه على نطاق واسع في البيوت الزراعية المحمية، وزراعة الزهور، وزراعة الفطر الصالح للأكل، وغيرها من المجالات التي تتطلب مراقبة ثاني أكسيد الكربون ودرجة الحرارة والرطوبة. وله آفاق تطبيق واسعة.

أصبح من الضروري لشركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة أن تعمل باستمرار على تنمية وتطوير وتحديث مهاراتها للعمل بنجاح جنبًا إلى جنب مع التكنولوجيا المتقدمة.

جرّب حلول أجهزة الاستشعار لأنظمة مراقبة البيئة لتحسين مظهر مستشعرات الشركة المصنّعة الأصلية. تفضل بزيارة ريكا سينسورز لتحقيق ما تحلم به بسعر مناسب.

يتم تقليل مخاطر أنظمة مراقبة البيئة بواسطة مستشعر OEM مع استهلاك .

شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة، التي تخدم في المقام الأول عملائنا، تحتاج إلى التفكير في تقديم منتجاتها في أنظمة مراقبة البيئة مثل حلول أجهزة الاستشعار للاستفادة من الاهتمام المتزايد من المستهلكين بدعم أجهزة الاستشعار الأصلية.

وللقيام بذلك، ستحتاج شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة إلى التأكد من إدراج أعمالنا بدقة في أكبر عدد ممكن من الأدلة، بما في ذلك التكنولوجيا والجودة.