Sergey Vasiliev, candidato a ciências técnicas,
Professor Associado do Departamento "Máquinas Agrícolas e Mecanização da Pecuária" Universidade Agrária do Estado de Samara
Um produtor agrícola que utiliza irrigação em seus locais de produção constantemente tem que buscar respostas para as perguntas: quando é mais eficiente irrigar e em que volume? A resposta correta para eles sempre pode ser solicitada pelo Nero, um dispositivo de monitoramento de temperatura e umidade do solo desenvolvido pela Kaipos. O dispositivo passou por testes de laboratório com base na Universidade Agrária do Estado de Samara.
As características distintivas do dispositivo proposto são: autonomia (não requer conexão à rede elétrica e funciona por 36 dias mesmo sem recarga de energia solar), transmissão de dados configurável via canal GSM, operação com protocolo IP aberto, facilidade de instalação e operação, a possibilidade de completar com vários sensores a pedido do utilizador. Devido ao design monolítico, a instalação é realizada em três minutos, a desmontagem não leva mais de um minuto.
Arroz. 1. Aparelho Nero para monitoramento de umidade e temperatura do solo
O dispositivo é composto (Fig. 1) por um corpo, dentro do qual existem dois sensores para medição de temperatura e umidade do solo. Eles estão localizados de tal forma que a medição da umidade ocorre na camada radicular, ou seja, a uma profundidade de 10 a 30 cm e, em alguns casos, de 10 a 50 cm. Funcionam com o princípio de medir a condutividade elétrica do solo (levando em consideração sua composição granulométrica e densidade). Um sensor de temperatura e umidade está instalado na parte superior do dispositivo, há também uma placa para conectar todos os sensores com um módulo GSM, uma bateria recarregável e um painel solar para recarga. O design modular permite a instalação adicional de um pluviômetro (Fig. 2, 3) sem alterações significativas no design, o que permite monitorar simultaneamente a umidade e a temperatura do solo, a precipitação, bem como a temperatura e a umidade do ar.
Os dados dos sensores são captados a cada 60 segundos e gravados na memória interna da placa integrada, sendo então enviados via canal GSM para a plataforma inteligente Agrokeep. Em caso de recepção instável ou perda total da rede, os dados são armazenados por vários meses na memória interna e, em condições favoráveis, são imediatamente transmitidos. Assim, o usuário é apresentado com valores numéricos e um gráfico de umidade do solo em diferentes horizontes (Fig. 2, 3). Além disso, a plataforma inteligente permite selecionar os parâmetros de interesse (volume, umidade absoluta ou relativa).
Para simplificar o uso do sistema de otimização da irrigação, quatro zonas são destacadas no gráfico: 1 - zona vermelha (ponto de murcha), 2 - zona amarela (início do estresse), 3 - zona verde (umidade ideal), 4 - zona azul (menor capacidade de umidade). O gráfico também registra a quantidade de precipitação (barras azuis) que entrou no solo como chuva ou por irrigação. Assim, para um ótimo desenvolvimento da cultura cultivada, as curvas do gráfico obtidas dos sensores no solo devem estar na zona verde. Assim que a curva de umidade do sensor inferior cair para a zona vermelha (ponto de murchamento), é necessário iniciar a irrigação na taxa necessária para uma determinada área do campo.
A análise dos dados obtidos permite monitorar o acúmulo de água no solo e, se necessário, realizar operações para regular seu nível - por exemplo, realizar afrouxamento entre fileiras em caso de formação de crosta que impeça a penetração de umidade nos horizontes inferiores.
Atualmente, várias empresas da região de Samara, como Scorpion LLC, Sev 07 LLC, Zhitnitsa LLC, Orlovka-AIC LLC, já usam esses dispositivos para otimizar a irrigação. Os resultados de suas atividades para 2021 mostram que o uso de sensores Kaipos e a plataforma inteligente Agrokeep reduzirão o custo de água e eletricidade em uma média de 25%, que em termos monetários é de cerca de 35000 rublos. de um círculo de uma máquina de aspersão com uma largura de trabalho de 800 metros. Além disso, o monitoramento constante do processo de irrigação disciplina os operadores, o que é importante para o sucesso da operação de qualquer produção.
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