كيف يرصد نظام مراقبة رطوبة التربة التغيرات في رطوبة التربة؟

كيف يرصد نظام مراقبة رطوبة التربة التغيرات في رطوبة التربة؟

تُعدّ رطوبة التربة أساساً حيوياً للظروف الزراعية، ويُمثّل رصدها وظيفة أساسية وهامة في مجال تعزيز التكنولوجيا الزراعية، إذ يُسهم بشكلٍ كبير في ضمان سلامة الغذاء في البلاد، ودعم تطوير الزراعة الموفرة للمياه.

تشير الرطوبة إلى رطوبة التربة المناسبة لنمو النبات وتطوره. وتُعرف رطوبة التربة بأنها درجة جفافها أو رطوبتها، أي محتواها الفعلي من الرطوبة، والذي يُمكن التعبير عنه كنسبة مئوية من محتوى الرطوبة في التربة الجافة: محتوى الرطوبة في التربة = (محتوى الرطوبة / وزن التربة الجافة) × 100%. كما يُمكن التعبير عنها كنسبة مئوية من محتوى الماء في التربة المكافئ لقدرة التربة على الاحتفاظ بالماء في الحقل، أو كمحتوى مائي نسبي، مثل نسبة الماء المشبع.

في الماضي، كان رصد المحاصيل في بلادي يعتمد تقليديًا على المسوحات الميدانية اليدوية، حيث كان لكل موقع إنتاج زراعي نقاط مسح ورصد متعددة. ويعاني الرصد اليدوي من العديد من العيوب: أولًا، بطء العملية وعدم القدرة على فهم الوضع في الوقت المناسب؛ ثانيًا، عدم دقة التقدير والتنبؤ بناءً على الخبرة. وخاصة في حالات الكوارث المناخية الكبرى كالجفاف وانخفاض درجات الحرارة، تتأخر التدابير التقنية المتخذة حتمًا بسبب بطء التنبؤات.

طريقة التقييم اليدوي الشائعة الاستخدام:

التربة المشبعة بالماء (محتوى الماء من 18.5% إلى 20%)، ذات لون داكن، يمكن عجنها باليد على شكل كرة، ويمكن فردها على شكل شريط. تظهر عليها علامات الماء بوضوح على اليدين، وكثافتها هي الحد الأعلى للزراعة المناسبة.

نسبة الرطوبة المناسبة (15.5% إلى 18.5%)، لون التربة داكن جدًا، يمكن عصرها باليدين لتشكيل كرة، ثم تفتيتها، وتظهر عليها آثار البلل. نسبة الرطوبة المناسبة هي تلك الملائمة للزراعة والبذر، وتكون نسبة الرطوبة الفعالة فيها عالية نسبيًا.

التربة الصفراء (محتوى الماء فيها يتراوح بين 12% و15%)، لونها أصفر، وهي هشة وهشة، وتمنح شعوراً بالبرودة. التربة الصفراء مناسبة للزراعة، ولكن مع انخفاض محتوى الماء فيها، وعدم انتظام إنبات البذور، وحاجتها للري.

التربة الجافة (محتوى الرطوبة أقل من 8%)، لونها رمادي وأبيض، وهي صلبة، أما التربة الناعمة فهي مفككة. التربة الجافة لا تحتوي على ماء يمكن للمحاصيل امتصاصه، وهي غير صالحة للزراعة والبذر.

يُعدّ رصد رطوبة التربة اليوم وسيلةً فعّالةً لتعزيز تقنيات الزراعة الموفرة للمياه، كما يُشكّل حلقةً أساسيةً لتحقيق الاستخدام الأمثل والفعّال للمياه. ويُعتبر رصد الرطوبة بدقةٍ من أهم الوسائل للوقاية من الجفاف ودعم التنمية الزراعية المستدامة. كما يُشكّل ركيزةً أساسيةً في تطوير الزراعة الموفرة للمياه، ودعامةً أساسيةً لبناء الزراعة الحديثة. ومن خلال المتابعة الدقيقة لرطوبة التربة والجفاف، لا سيما خلال فترات الزراعة المهمة وفترات النمو الرئيسية للمحاصيل، وبالتزامن مع قانون احتياجات المحاصيل من المياه والموارد المائية المحلية، تمّ وضع تدابير ريّ علمية وفعّالة لتوفير الريّ الموفر للمياه، والوقاية من الجفاف، والتخفيف من آثاره.

يتكون نظام مراقبة رطوبة التربة من وحدة جمع البيانات، ووحدة نقل البيانات، وقاعدة بيانات. يتيح هذا النوع من أنظمة مراقبة رطوبة التربة إمكانية المراقبة المستمرة طويلة الأمد لرطوبة التربة (رطوبة التربة، ودرجة حرارة التربة).

تعتمد مراقبة رطوبة التربة بشكل أساسي على مستشعر يُصدر موجات كهرومغناطيسية بتردد معين. تنتقل هذه الموجات عبر المجس وتعود بعد وصولها إلى قاع التربة لقياس الجهد الكهربائي الناتج. ولأن تغير ثابت العزل الكهربائي للتربة يعتمد عادةً على محتواها من الرطوبة، فإن العلاقة بين الجهد الكهربائي الناتج والرطوبة تُتيح حساب محتوى الرطوبة. تُعد الرطوبة العامل الرئيسي المُحدد لثابت العزل الكهربائي للتربة، لذا فإن قياسه يعكس بدقة وثبات محتوى الرطوبة الحقيقي لأنواع التربة المختلفة. تُرفع بيانات المراقبة إلى منصة سحابية لمراقبة البيئة عبر تقنيات مثل GPRS/4G وRS485، حيث تُحلل البيانات، مما يُتيح للمسؤولين مراقبة تغيرات رطوبة التربة بشكل أفضل وتحقيق إدارة موحدة لها في الحقل.

منتجات شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة، سواء كانت مؤقتة أو دائمة، تتوافق تمامًا مع جميع لوائح الإنتاج المناسبة.

كان هدفنا الرئيسي هو مساعدة قطاعات أنظمة مراقبة البيئة المحتاجة بمنتجات عالية الجودة، وقد نجحنا في توفير حلول بسيطة وفعّالة ذات آفاق واسعة للتطبيق في المستقبل القريب. تفضل بزيارة موقع ريكا سينسورز الإلكتروني لمعرفة المزيد عنا.

من بين التحسينات التي طرأت على حلول الاستشعار، اعتبر ما يقرب من نصف المستهلكين الجودة والخدمة أهم تغيير يمكن أن تُجريه الشركة في سلسلة التوريد الخاصة بها.