In der modernen landwirtschaftlichen Produktion ist die effiziente Nutzung von Wasser und Düngemitteln entscheidend für die Steigerung der Produktivität. Allerdings stehen herkömmliche Bewässerungs- und Düngemethoden vor folgenden Herausforderungen:
Wasserineffizienz: Ein erheblicher Teil des Wassers erreicht die Pflanzenwurzeln nicht, was zu verschwenderischem Verbrauch führt.
Düngemittelverlust: Eine ungleichmäßige Verteilung von Düngemitteln im Boden führt zu Übernutzung, Umweltverschmutzung und erhöhten Kosten.
Hohe Arbeitskosten: Manuelle Bewässerung und Düngung sind arbeitsintensiv und ineffizient.
Die integrierte Wasser- und Düngetechnik kombiniert Bewässerung und Düngung. Je nach den Eigenschaften des Bodennährstoffgehalts und dem Nährstoffbedarf der Pflanzenarten werden lösliche feste oder flüssige Düngemittel in Düngemittellösungen eingemischt. Die Wasser- und Düngerversorgung erfolgt über ein steuerbares Rohrleitungssystem. Nach dem Mischen von Wasser und Dünger erfolgt die Sprinklerbewässerung durch Rohrleitungen, Spritzpistolen oder Düsen. Das Wasser wird gleichmäßig, regelmäßig und quantitativ in die Bereiche gesprüht, in denen Pflanzen wachsen und sich entwickeln, sodass der entsprechende Boden immer locker bleibt und einen angemessenen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Die Bedarfsplanung für verschiedene Wachstumsstadien kann auch auf der Grundlage des Nährstoffbedarfs verschiedener Kulturpflanzen, der Bodenumgebung und des Nährstoffgehaltsstatus sowie der Nährstoffbedarfsmuster erfolgen. Wasser und Nährstoffe können den Pflanzen in regelmäßigen Abständen und in festgelegten Mengen im Verhältnis direkt zugeführt werden.
Es kann Bodenfeuchtigkeitsbedingungen wie Bodentemperatur und -feuchtigkeit und den EC-Wert des Bodens sowie Umweltdaten wie Lufttemperatur und -feuchtigkeit, Beleuchtungsstärke und CO2-Konzentration in Echtzeit genau erfassen. Es kann den Wachstumsbedarf von Pflanzen während ihres gesamten Wachstumszyklus und meteorologische Daten für die nächsten 72 Stunden analysieren, wissenschaftliche Bewässerungspläne formulieren und den Pflanzen automatisch zeitnah und quantitativ die erforderlichen Nährstoffe und Wasser zuführen und so die wissenschaftliche landwirtschaftliche Produktion steuern.
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