Estações meteorológicas agrícolas são usadas em pomares de maçã

Caso de aplicação da estação meteorológica agrícola Niubol em pomares de macieiras

I. Antecedentes do Projeto

Com o rápido desenvolvimento da agricultura inteligente, o plantio de pomares entrou gradualmente em uma era de gerenciamento "orientado por dados, orientado para a precisão e visualizado". As maçãs, sendo uma cultura económica de elevado valor e altamente sensível às condições climáticas, dependem fortemente de a lte rações meteorológicas e ambientais do solo ao longo do seu processo de crescimento. Para obter monitoramento em tempo real e gerenciamento científico do ambiente climático do pomar de maçãs, uma base de plantio de maçãs em grande escala na província de Shandong introduziu o sistema de Estação Meteorológica Agrícola Niubol. Através do monitoramento colaborativo multissensor, ele fornece suporte de dados ambientais completos para o pomar, facilitando o plantio científico e a melhoria da produtividade.

Este sistema é equipado com vários módulos, incluindo sensor de velocidade do vento, sensor de direção do vento, sensor de temperatura-umidade-pressão atmosférica, sensor de chuva de aço inoxidável, sensor de iluminância, sensor de radiação solar, sensor integrado de temperatura-umidade-condutividade do solo e sensorpHdo solo, formando uma rede completa de monitoramento meteorológico e de solo do pomar. Ele permite a integração inteligente de dados ambientais, meteorológicos e de solo.

II. Configuração do Sensor e Introdução às Funções

1. Sensor de velocidade do vento

O sensor de velocidade do vento é usado principalmente para medir a velocidade do fluxo de ar dentro do pomar.As fases de floração, polinização e desenvolvimento dos frutos da macieira são particularmente sensíveis à velocidade do vento – o vento excessivo pode causar a queda de flores e frutos, quebra de ramos, enquanto a baixa velocidade do vento pode dificultar a circulação do ar e promover a proliferação de pragas e doenças.

Através da monitorização da velocidade do vento, o sistema pode emitir avisos atempados antes da chegada de ventos fortes, lembrando aos agricultores que reforcem as instalações contra o vento ou tomem medidas de protecção contra pulverizações para garantir a segurança das árvores.

2. Sensor de direção do vento

O sensor de direção do vento é usado para detectar mudanças na direção do vento, fornecendo uma base para proteção de pomares e aplicação de pesticidas.

Ao pulverizar pesticidas ou fertilizantes foliares, compreender a direção do vento pode prevenir eficazmente a deriva da pulverização, reduzindo o desperdício e a poluição ambiental. Além disso, os dados da direção do vento podem ser usados ​​para analisar as trajetórias de propagação de pragas e doenças, oferecendo evidências científicas para a prevenção e controle de doenças nos pomares.

3. Sensor de pressão, umidade e temperatura atmosférica

Este sensor integra três elementos meteorológicos principais: temperatura, umidade e pressão atmosférica, servindo como o principal dispositivo de monitoramento para a regulação do clima do pomar.

- Os dados de temperatura ajudam a determinar os períodos de floração e frutificação das árvores, orientando o uso de mantas anti-gelo ou redes de sombra;

- O monitoramento da umidade auxilia no rastreamento da secura do ar e das mudanças de umidade, evitando que a umidade prolongada promova o crescimento de mofo;

- As variações da pressão atmosférica auxiliam na previsão de tendências climáticas, fornecendo referências para irrigação de pomares e controle de pragas.

4. Sensor de chuva em aço inoxidável

O sensor de chuva adota uma estrutura de balde basculante para monitoramento preciso da quantidade e intensidade da chuva.

Os pomares de macieiras têm requisitos rigorosos de gestão da água; chuvas excessivas podem levar ao encharcamento das raízes e ao fornecimento insuficiente de oxigênio, afetando a qualidade dos frutos. Através dos dados de precipitação, o sistema pode determinar automaticamente se a drenagem é necessária ou se a irrigação deve ser interrompida, permitindo um agendamento inteligente para a gestão integrada de água e fertilizantes.

5. Sensor de iluminação

O sensor de iluminância mede a intensidade da luz no pomar.

A luz é um fator chave no acúmulo de açúcar e na coloração dos frutos das maçãs, com necessidades variadas em diferentes estágios de crescimento. Os dados de iluminância ajudam os agricultores a decidir se devem ajustar os métodos de poda das copas, colocar películas reflectoras ou instalar redes de sombra, optimizando assim a distribuição da luz, melhorando a qualidade dos frutos e aumentando a uniformidade.

6. Sensor de radiação solar

O sensor de radiação solar monitora a energia radiante total recebida por unidade de área, refletindo a entrada geral de energia do pomar.

Esses dados são cruciais para avaliar a intensidade da fotossíntese, as taxas de transpiração e a velocidade de desenvolvimento dos frutos. Combinados com dados de temperatura e umidade, os agricultores podem identificar com precisão os “riscos de queimaduras solares” e tomar medidas preventivas com antecedência para evitar que a radiação de alta temperatura danifique a casca das frutas.

7. Sensor integrado de temperatura-umidade-condutividade do solo

Este é um sensor multifuncional que integra monitoramento de temperatura, umidade e condutividade do solo (EC), servindo como um dispositivo chave para irrigação e fertilização precisas em pomares.

- A temperatura do solo afecta a actividade de absorção das raízes e o metabolismo microbiano;

- A humidade do solo determina os ciclos de irrigação e regulação da água;

- A condutividade (EC) reflete o teor de sal do solo, evitando "danos causados pelo sal" devido à fertilização prolongada.

Através da recolha e análise de dados em tempo real, o sistema pode ajustar automaticamente a duração da irrigação e a concentração de fertilizantes com base em limites, conseguindo uma aplicação precisa de água e fertilizantes.

8. Sensor de solopH

O solopHé um indicador importante que afeta a capacidade de absorção da raiz da macieira e o equilíbrio de nutrientes. Diferentes níveis depHinfluenciam a solubilidade de elementos como cálcio, ferro, manganês e magnésio, podendo causar problemas como "doença das folhas amarelas" ou "ferrugem das frutas".

Através do monitoramento do sensorpHdo solo, os agricultores podem aplicar cientificamente cal ou sulfato ferroso para manter o solopHna faixa ideal de 6,0–6,8, melhorando assim a saúde das árvores e o sabor dos frutos.

Sensor de pressão de umidade e temperatura atmosférica	Sensor de velocidade do vento anemômetro	Sensor de direção do vento	Pluviômetro
sensor de iluminação	Sensor de radiação solar	Sensor de temperatura de umidade do solo	Sensor de solopH

III.Instalação e operação do sistema

A Estação Meteorológica Agrícola Niubol adota um design modular e é instalada em uma área aberta no centro do pomar de macieiras, evitando obstruções de edifícios e árvores de grande porte para garantir a representatividade dos dados.

Todos os sensores são conectados ao host de aquisição de dados através do barramento RS485, com o host enviando dados em tempo real para a plataforma de nuvem através da rede4G. Os agricultores podem fazer login através de telefones celulares ou computadores para visualizar dados em tempo real sobre temperatura, umidade, precipitação, luz, velocidade do vento, estado do solo e muito mais, enquanto recebem alertas automatizados.

Durante a instalação, os técnicos implantam pontos de monitoramento com base no terreno do pomar, garantindo o cumprimento dos padrões de velocidade do vento, luz e posições dos sensores de solo. Todos os equipamentos possuem classificação de proteçãoIP65, permitindo operação estável em ambientes com chuva, neve, calor extremo e alta umidade.

4. Efeitos de aplicação

Desde que a Estação Meteorológica Agrícola Niubol foi colocada em uso, o pomar passou de “plantio baseado em experiência” para “plantio baseado em dados”. Através da análise de ligação multiparâmetro, os gestores podem:

- Prever com precisão os riscos de geada e tomar medidas de proteção antecipadamente;

- Ajustar automaticamente a irrigação com base na umidade do solo, conseguindo mais de 30% de economia de água;

- Ajustar as estratégias de poda de acordo com a intensidade luminosa, melhorando em 20% a uniformidade da coloração dos frutos;

- Reduzir eficazmente a incidência de pragas e doenças através da análise integrada de dados meteorológicos e do solo;

- Estabelecer uma base de dados climática anual para apoiar a melhoria da variedade e a optimização do modelo de cultivo.

Resumo

A aplicação bem-sucedida da Estação Meteorológica Agrícola Niubol em pomares de maçã demonstra totalmente o valor da tecnologia IoT na agricultura moderna.

Através do monitoramento em tempo real e da análise inteligente de elementos-chave como vento, luz, temperatura, umidade, chuva e solo, os agricultores podem não apenas compreender as mudanças microclimáticas no pomar, mas também obter irrigação precisa, fertilização científica e alertas de doenças. A introdução deste sistema não só melhora o rendimento e a qualidade das maçãs, mas também fornece uma base sólida de dados para operações sustentáveis ​​nos pomares.No futuro,Niubol continuará a promover soluções agrícolas inteligentes, oferecendo suporte de monitoramento ambiental eficiente e confiável para mais pomares, fazendas e projetos de pesquisa agrícola.