IoT-bodemvochtsensoren: werkingsprincipes en toepassingswaarden

1. Inleiding: de kernrol van IoT-bodemvochtsensoren

In de moderne landbouw en het milieubeheer is bodemvocht een beslissende factor die de groei van gewassen, het gebruik van hulpbronnen en het ecologisch evenwicht beïnvloedt. IoT-bodemvochtsensoren, als kernapparaten van precisielandbouw, realiseren real-time monitoring van bodemvocht door detectietechnologie en Internet of Things-communicatie te integreren, en verzenden gegevens naar het cloudplatform voor analyse. Dit lost niet alleen de nadelen van traditionele handmatige monitoring op, zoals inefficiëntie en slechte tijdigheid, maar biedt ook gegevensondersteuning voor slimme beslissingen zoals irrigatie en bemesting, wat van groot belang is voor het verbeteren van de opbrengst, het besparen van hulpbronnen en het bevorderen van duurzame ontwikkeling.

De markt is echter gevuld met verschillende bodemvochtdetectietechnologieën, wat vaak voor verwarring zorgt bij gebruikers bij het selecteren van producten. Het is vooral belangrijk om de meetobjecten van sensoren te verduidelijken, de prestatieverschillen tussen verschillende technische routes te onderscheiden en hun toepassingsscenario's te begrijpen. In dit artikel wordt systematisch de relevante kennis van IoT-bodemvochtsensoren op een rijtje gezet, zodat gebruikers een alomvattend inzicht kunnen krijgen.

2. Kernconcepten: verduidelijking van de meetobjecten van bodemvochtsensoren

De term 'bodemvochtsensor' is niet specifiek genoeg, omdat het meestal om twee verschillende meetobjecten gaat: het bodemwatergehalte en het grondwaterpotentieel. Het correct onderscheiden van de twee is het uitgangspunt bij het selecteren van de juiste sensor.

2.1 Bodemwatergehalte

Het bodemwatergehalte verwijst naar de hoeveelheid water in de bodem, die meestal wordt uitgedrukt in gewichtspercentage of volumepercentage. Onder hen is het volumetrische watergehalte (VWC) de meest gebruikte index bij in-situ monitoring, dat wil zeggen de verhouding tussen het watervolume in de bodem en het totale volume van de bodem. 25% VWC betekent bijvoorbeeld dat er 0,25 kubieke centimeter water in elke kubieke centimeter grond zit. Deze index weerspiegelt direct de hoeveelheid water in de bodem en is geschikt voor scenario's waarbij de watertoestand van de bodem kwantitatief moet worden beoordeeld.

2.2 Bodemwaterpotentieel

Bodemwaterpotentieel, ook wel bodemzuiging genoemd, verwijst naar de energietoestand van water in de bodem, die voornamelijk afhangt van de hechting van watermoleculen aan bodemdeeltjes. De grenslaag van water rond bodemdeeltjes wordt dunner naarmate de grond droogt, en de resterende watermoleculen zijn steviger gebonden aan de bodemdeeltjes, wat resulteert in een lagere potentiële energie en een verminderde beschikbaarheid voor planten. Deze index is geschikter voor het voorspellen van de beschikbaarheid van plantwater en de beweging van grondwater, en wordt vaak gebruikt in scenario's zoals het beoordelen van waterstress bij gewassen.

Opgemerkt moet worden dat deze twee indexen in praktische toepassingen vaak met elkaar worden verward. Gebruikers moeten het geschikte meetobject bepalen op basis van hun eigen behoeften: als ze zich concentreren op het kwantitatieve watergehalte van de bodem, moeten ze een grondwatersensor kiezen; als ze zich richten op de waterbeschikbaarheid voor planten, moeten ze kiezen voor een grondwaterpotentiaalsensor.

iot bodemsensoren

3. Werkingsprincipes van IoT-bodemvochtsensoren

Het werkingsprincipe van IoT-bodemvochtsensoren bestaat hoofdzakelijk uit twee delen: het detectieprincipe (het verzamelen van bodemvochtinformatie) en het IoT-transmissieprincipe (het verzenden van gegevens). Onder hen is het detectieprincipe de kern van het bepalen van de meetnauwkeurigheid, en de gebruikelijke technische routes omvatten het weerstandstype en het diëlektrische permittiviteitstype (TDR, FDR, capaciteitstype).

3.1 Detectieprincipes van gewone sensoren

3.1.1 Weerstandssensoren

Weerstandssensoren realiseren vochtmetingen door een spanningsverschil te creëren tussen twee elektroden die in de grond worden gestoken. Omdat zuiver water een slechte geleider is, wordt de stroom tussen de elektroden voornamelijk gedragen door ionen in het grondwater. In theorie geldt: hoe hoger het grondwatergehalte, hoe meer ionen stroom kunnen transporteren en hoe lager de bodemweerstand. Dit principe berust echter op een kritische aanname: de ionenconcentratie in de bodem blijft constant. In praktische toepassingen zullen factoren zoals bodemtype, bemesting en irrigatiewaterkwaliteit veranderingen in de ionenconcentratie in de bodem veroorzaken, wat zal leiden tot grote afwijkingen in de sensormetingen, zelfs als het watergehalte onveranderd blijft.

3.1.2 Diëlektrische permittiviteitssensoren (TDR, FDR, capaciteit)

Diëlektrische permittiviteitssensoren meten de ladingopslagcapaciteit van de bodem (dwz de diëlektrische constante) om het watergehalte af te leiden, wat een betrouwbaardere technische route is dan het weerstandstype. Elke component in de bodem heeft een unieke diëlektrische constante: lucht is 1, vaste stoffen in de bodem zijn ongeveer 3-6 en water is zo hoog als 80. Omdat het volume van vaste stoffen in de bodem op korte termijn relatief stabiel is, wordt de verandering van de diëlektrische constante van de bodem voornamelijk bepaald door het relatieve gehalte aan water en lucht, wat het volumetrische watergehalte van de grond nauwkeurig kan weerspiegelen.

Volgens verschillende meetmethoden zijn diëlektrische permittiviteitssensoren onderverdeeld in drie categorieën:

• TDR-sensoren (Time-Domain Reflectometry) : Door elektrische golfsignalen uit te zenden en de reistijd van gereflecteerde golven langs de transmissielijn te meten, wordt de diëlektrische constante van de bodem berekend en vervolgens het volumetrische watergehalte verkregen. Het TDR-signaal bevat een verscheidenheid aan frequentiecomponenten, die de interferentie van het zoutgehalte van de bodem op de meetresultaten effectief kunnen verminderen.

• FDR-sensoren (Frequency-Domain Reflectometry) : Behandel de grond als onderdeel van de condensator in het circuit en meet de resonantiefrequentie van het circuit. De resonantiefrequentie van het circuit zal veranderen met de diëlektrische constante van de grond, en het volumetrische watergehalte kan worden verkregen door middel van kalibratie.

• Capaciteitssensoren : meten rechtstreeks de capaciteitswaarde van de bodem (dwz het vermogen om lading op te slaan) en zetten deze via een kalibratiecurve om in het volumetrische watergehalte. Hoogfrequente capaciteitssensoren kunnen de polarisatie van ionen in het grondwater vermijden, waardoor de impact van het zoutgehalte verder wordt verminderd.

3.2 IoT-transmissieprincipe

De IoT-bodemvochtsensor realiseert de intelligente overdracht en het beheer van gegevens via de volgende koppelingen:

1. Gegevensverzameling : de in de grond ingebedde sensorsonde verzamelt voortdurend bodemvochtgegevens, en sommige geïntegreerde sensoren kunnen ook synchroon parameters verzamelen zoals bodemtemperatuur, elektrische geleidbaarheid (EC) en pH-waarde.

2. Draadloze transmissie : De verzamelde gegevens worden verzonden naar het cloudplatform of de lokale centrale controller via energiezuinige wide-area netwerktechnologieën zoals LoRaWAN en NB-IoT. Deze draadloze transmissiemethode vermijdt de problemen van bedrading en is geschikt voor monitoringscenario's met grote oppervlakken en meerdere punten.

3. Cloudanalyse : Het cloudplatform maakt gebruik van data-analyse en machine learning-algoritmen om de verzamelde gegevens te verwerken, datatrends te identificeren en bruikbare inzichten te genereren. Het kan bijvoorbeeld beoordelen of irrigatie nodig is op basis van de vochtdrempel en de groeifase van het gewas.

4. Uitvoering van beslissingen : Gebruikers kunnen realtime gegevens en vroegtijdige waarschuwingsinformatie bekijken via terminals zoals mobiele telefoons en computers, en kunnen ook verbinding maken met automatische irrigatiesystemen om automatische irrigatie te realiseren wanneer het vochtgehalte lager is dan de ingestelde drempel, waardoor onbemand beheer wordt gerealiseerd.

4. Graaddifferentiatie: sensoren van onderzoekskwaliteit versus sensoren van niet-onderzoekskwaliteit

Niet alle bodemvochtsensoren kunnen voldoen aan de eisen van wetenschappelijk onderzoek of uiterst nauwkeurige monitoring. Het belangrijkste verschil ligt in de meetnauwkeurigheid, stabiliteit en anti-interferentievermogen, dat rechtstreeks wordt bepaald door de technische route en het productontwerp.

4.1 Waarom weerstandssensoren niet van onderzoekskwaliteit zijn

Weerstandssensoren hebben de voordelen van een lage prijs, een eenvoudige structuur en een laag stroomverbruik, en zijn geschikt voor scenario's zoals tuinieren en wetenschappelijke populariseringsexperimenten waarbij alleen de 'nat-droog'-toestand van de bodem hoeft te worden beoordeeld. Ze kunnen echter om de volgende redenen niet voldoen aan de vereisten van toepassingen van onderzoekskwaliteit:

• Slechte nauwkeurigheid : De kalibratiecurve van de weerstandssensor is sterk afhankelijk van het bodemtype en de ionenconcentratie. Zelfs een kleine verandering in de elektrische geleidbaarheid van de bodem kan leiden tot een tienvoudige verschuiving in de kalibratiecurve, waardoor kwantitatieve metingen onmogelijk worden.

• Slechte stabiliteit : de sensorelektroden zijn gevoelig voor veroudering en corrosie in de bodem, wat resulteert in een geleidelijke verslechtering van de prestaties en het onvermogen om op lange termijn stabiele metingen te handhaven.

• Sterke interferentie : het is extreem gevoelig voor het zoutgehalte van de bodem, residuen van meststoffen en andere factoren, en de meetresultaten worden gemakkelijk vertekend in landbouwproductiescenario's met frequente bemesting en irrigatie.

4.2 Kenmerken van sensoren van onderzoekskwaliteit

Bodemvochtsensoren van onderzoekskwaliteit zijn voornamelijk gebaseerd op diëlektrische permittiviteitstechnologie en hebben de volgende kenmerken om de meetkwaliteit te garanderen:

• Hoge meetfrequentie : sensoren die werken op 50 MHz of hoger kunnen effectief de polarisatie van ionen in de bodem vermijden, de interferentie van het zoutgehalte verminderen en de meetnauwkeurigheid garanderen. Laagfrequente diëlektrische sensoren (zoals sommige goedkope producten op kHz-niveau) worden gemakkelijk beïnvloed door het zoutgehalte en komen qua prestaties dicht in de buurt van weerstandssensoren.

• Hoge kalibratienauwkeurigheid : Na bodemspecifieke kalibratie kan de meetfout binnen 2-3% worden gecontroleerd, wat kan voldoen aan de vereisten van publicatie van wetenschappelijke onderzoeksgegevens. Factoren zoals de bulkdichtheid van de bodem en het kleigehalte hebben weinig invloed op de kalibratiecurve, en de fout kan verder worden verminderd door middel van compensatiealgoritmen.

• Sterke stabiliteit : het product heeft een robuuste structuur en corrosiebestendige materialen, die lange tijd stabiele prestaties kunnen behouden in ruwe bodemomstandigheden, en is geschikt voor veldmonitoring op lange termijn.

• Goed anti-interferentievermogen : een geavanceerd circuitontwerp kan de impact van externe factoren zoals temperatuur en elektromagnetische straling op de meetresultaten verminderen, waardoor de betrouwbaarheid van de gegevens wordt gegarandeerd.

5. Toepassingswaarden van IoT-bodemvochtsensoren

IoT-bodemvochtsensoren, met hun voordelen van realtime monitoring, beheer op afstand en intelligente analyse, worden op grote schaal gebruikt in de landbouw, milieubescherming, stadslandbouw en andere gebieden, en hebben een aanzienlijke toepassingswaarde getoond.

5.1 Slimme irrigatie

Slimme irrigatie is het belangrijkste toepassingsscenario van IoT-bodemvochtsensoren. Door het realtime vochtgehalte van de wortelzone van de bodem te monitoren, kunnen boeren de waterbehoefte van gewassen nauwkeurig in kaart brengen en gepersonaliseerde irrigatieschema’s opstellen. Dit voorkomt niet alleen waterverspilling als gevolg van overmatige irrigatie en opbrengstvermindering als gevolg van te weinig irrigatie, maar verbetert ook de benuttingsgraad van de watervoorraden. De specifieke implementatielogica is: bereken het grondwatertekort op basis van de veldcapaciteit (het maximale watergehalte dat de bodem kan vasthouden na voldoende irrigatie) en het huidige vochtgehalte, en start irrigatie wanneer het tekort de door het beheer toegestane uitputting (MAD) bereikt die geschikt is voor de groeifase van het gewas. De meeste gewassen beginnen bijvoorbeeld waterstress te ervaren wanneer het watertekort 30-50% van de beschikbare watercapaciteit bereikt, en op dat moment moet irrigatie worden uitgevoerd.

Daarnaast kan de IoT-bodemvochtsensor ook worden gekoppeld aan weersvoorspellingsgegevens. Als er bijvoorbeeld op de korte termijn regen wordt voorspeld, kan het irrigatieplan hierop worden aangepast, waardoor de rationaliteit van het watergebruik verder wordt verbeterd. Deze precieze irrigatiemethode kan niet alleen de irrigatiekosten met 20-30% verlagen, maar ook de gewaskwaliteit en opbrengst met 10-15% verbeteren.

5.2 Milieumonitoring

Bij het monitoren van ecologische omgevingen zijn IoT-bodemvochtsensoren belangrijke hulpmiddelen voor het beoordelen van droogteomstandigheden en het beheren van landbronnen. Door monitoringpunten in verschillende ecosystemen (zoals graslanden, bossen en wetlands) op te zetten, kunnen de dynamische veranderingen in het bodemvocht continu worden gevolgd, wat data-ondersteuning biedt voor het evalueren van de impact van klimaatverandering op ecosystemen, het formuleren van droogtepreventie- en mitigatiemaatregelen en het beschermen van de biodiversiteit. In droge en semi-aride gebieden kan het monitoren van veranderingen in het bodemvocht bijvoorbeeld helpen vroegtijdig te waarschuwen voor woestijnvormingsrisico's en ecologische herstelwerkzaamheden te begeleiden.

5.3 Stadslandbouw

In scenario's voor stadslandbouw, zoals daktuinen, gemeenschapsboerderijen en verticale vergroening, zijn de watervoorraden vaak beperkt en is het beheer van bodemvocht bijzonder belangrijk. IoT-bodemvochtsensoren kunnen stadsboeren helpen de vochtstatus van meerdere plantgebieden op afstand te monitoren, waardoor het probleem van plantensterfte wordt vermeden, veroorzaakt door het vergeten of te veel water geven als gevolg van druk werk. Tegelijkertijd kan de sensor, gecombineerd met de kenmerken van stedelijke bodem (zoals een slechte bodemstructuur en een hoog zoutgehalte), ook parameters zoals de EC-waarde van de bodem synchroon monitoren, wat een basis vormt voor het verbeteren van de bodemkwaliteit.

5.4 Wetenschappelijk onderzoek en onderwijs

In wetenschappelijk onderzoek bieden IoT-bodemvochtsensoren een handig hulpmiddel voor het op grote schaal en langdurig verzamelen van bodemvochtgegevens. Onderzoekers kunnen het sensornetwerk gebruiken om de relatie tussen bodemvocht, plantengroei en ecosysteemdynamiek te bestuderen, en de ontwikkeling van duurzame landbouw- en ecologische managementtechnologieën te bevorderen. Op het gebied van onderwijs kan de sensor studenten helpen de interactie tussen bodem en water intuïtief te begrijpen en hun bewustzijn van wetenschappelijk onderzoek en milieubescherming te vergroten.

5.5 Beslissingsondersteunende systemen

IoT-bodemvochtsensoren leveren kerngegevensinvoer voor beslissingsondersteunende systemen in de landbouw. Door bodemvochtgegevens te integreren met weersvoorspellingen, gewasgroeimodellen, de voedingsstatus van de bodem en andere parameters, kan het systeem de waterbehoefte van gewassen nauwkeurig voorspellen, irrigatie- en bemestingsschema's optimaliseren en de landbouwproductiviteit maximaliseren. Bij grootschalig boerderijbeheer kan het beslissingsondersteunende systeem op basis van sensorgegevens bijvoorbeeld het verfijnde beheer van verschillende percelen realiseren, waardoor de algehele bedrijfsefficiëntie van de boerderij wordt verbeterd.

Toepassingswaarden van IoT-bodemvochtsensoren

6. Voordelen van IoT-geïntegreerde bodemvochtdetectiesystemen

Vergeleken met traditionele onafhankelijke sensoren heeft het IoT-geïntegreerde bodemvochtdetectiesysteem aanzienlijke voordelen op het gebied van gegevensbeheer, operationele efficiëntie en gebruikerservaring, waaronder specifiek:

• Gegevensbeheer op afstand : gebruikers hebben altijd en overal toegang tot realtime monitoringgegevens via browsers en mobiele apps, en kunnen gegevens downloaden in formaten die compatibel zijn met Excel, R, MatLab en andere software voor diepgaande analyse. Er is geen handmatige gegevensverzameling op locatie nodig, waardoor de arbeidskosten aanzienlijk worden verlaagd.

• Intelligente vroege waarschuwing : het cloudplatform kan vochtdrempels instellen op basis van verschillende gewassen en groeifasen. Wanneer de gemeten waarde de drempel overschrijdt, stuurt het systeem vroegtijdige waarschuwingsinformatie naar de gebruiker via sms, e-mail en andere manieren, waardoor gebruikers tijdig kunnen omgaan met abnormale situaties.

• Multi-Point Unified Management : voor monitoringscenario's met een groot oppervlak kunnen meerdere sensoren op hetzelfde cloudplatform worden aangesloten om uniform beheer en gegevensvergelijking van meerdere monitoringpunten te realiseren. Het platform kan automatisch gegevensgrafieken genereren, waardoor gebruikers gemakkelijk inzicht kunnen krijgen in de ruimtelijke variatie van bodemvocht.

• Laag stroomverbruik en lange levensduur : de meeste IoT-bodemvochtsensoren hebben een laag stroomverbruik en zijn uitgerust met batterijen met een lange levensduur, die meerdere jaren continu kunnen werken zonder dat de batterij regelmatig hoeft te worden vervangen. De slaapmodus kan verder energie besparen en zich aanpassen aan langdurige onbeheerde monitoring.

• Eenvoudige integratie en uitbreiding : Via API's kan het sensorsysteem worden geïntegreerd met bestaande boerderijbeheersoftware, irrigatiecontrolesystemen en andere platforms om de onderlinge verbinding van gegevens en apparatuur te realiseren. Tegelijkertijd kan het systeem flexibel worden uitgebreid afhankelijk van de monitoringbehoeften, door sensoren toe te voegen voor het meten van voedingsstoffen (NPK), bodemzuurstof en andere parameters.

• Permanente gegevensopslag : het cloudplatform biedt permanente gegevensopslagdiensten en de gegevens kunnen na autorisatie worden gedeeld met meerdere belanghebbenden. Zelfs als het personeel van het projectteam verandert, kunnen de gegevens intact blijven, waardoor de continuïteit van het project wordt gewaarborgd.

7. Kernpunten voor selectie en installatie van IoT-bodemvochtsensoren

7.1 Selectiecriteria

Bij het selecteren van IoT-bodemvochtsensoren moeten gebruikers keuzes maken op basis van hun eigen toepassingsscenario's, nauwkeurigheidseisen en budget. De belangrijkste selectiecriteria zijn als volgt:

Sensortype	Voordelen	Nadelen	Geschikte scenario's
Weerstandstype IoT-sensoren	Lage prijs, laag stroomverbruik, eenvoudige bediening	Slechte nauwkeurigheid, gevoelig voor zoutgehalte, slechte stabiliteit	Thuis tuinieren, wetenschappelijke populariseringsexperimenten, scenario's met lage nauwkeurigheidseisen
Capaciteitstype IoT-sensoren (hoge frequentie)	Hoge nauwkeurigheid, eenvoudige installatie, laag stroomverbruik, kosteneffectief	Enigszins gevoelig voor hoog zoutgehalte (>8 dS/m)	Precisielandbouw, veldmonitoring, slimme irrigatiesystemen
TDR-type IoT-sensoren	Hoge nauwkeurigheid, sterk anti-interferentievermogen, erkend door de academische gemeenschap	Hoge prijs, complexe installatie, hoog stroomverbruik	Wetenschappelijke onderzoeksprojecten, uiterst nauwkeurige monitoringscenario's
Geïntegreerde IoT-sensoren (vocht + temperatuur + EC + pH)	Uitgebreide gegevens, eenmalige installatie, hoge integratie	Hogere prijs dan sensoren met één functie	Uitgebreide monitoring van de bodemgezondheid, hoogwaardige precisielandbouw

7.2 Belangrijke punten voor installatie

Een juiste installatie is de garantie voor meetnauwkeurigheid. Tijdens de installatie moeten de volgende belangrijke punten in acht worden genomen:

5. Locatieselectie : Kies representatieve percelen en vermijd hooggelegen gebieden, depressies, hellingen en gebieden dicht bij irrigatieleidingen. Voor gewasmonitoring moet de sensor tussen gewasrijen worden geïnstalleerd, weg van het hoofdwortelsysteem van gewassen om schade door landbouwactiviteiten te voorkomen.

6. Installatiediepte : Bepaal de installatiediepte afhankelijk van de wortelzone van het gewas. Over het algemeen moeten sensoren paarsgewijs worden geïnstalleerd op 1/3 en 2/3 van de wortelzonediepte om de vochtstatus van verschillende bodemlagen te monitoren. De wortelzonediepte van de meeste veldgewassen is bijvoorbeeld 30-60 cm en sensoren kunnen op 15 cm en 45 cm worden geïnstalleerd.

7. Vermijd luchtspleten : Bij het boren van gaten voor installatie moet de diameter van het gat overeenkomen met die van de sensorsonde. Na het plaatsen van de sensor moet de opening rond de sonde worden verdicht met originele grond om nauw contact tussen de sensor en de grond te garanderen. Gebruik geen grondslurry om het gat op te vullen, omdat dit de oorspronkelijke bodemstructuur zal veranderen en de meetresultaten zal beïnvloeden.

8. Beschermingsmaatregelen : Markeer de installatiepositie om schade door landbouwmachines te voorkomen. Voor sensoren die in buitenomgevingen worden gebruikt, moeten de aansluitdoos en de draadloze module worden beschermd tegen water en zon om de levensduur te verlengen.

9. Kalibratie vóór gebruik : Hoewel de sensor in de fabriek is gekalibreerd, wordt aanbevolen om vóór formeel gebruik ter plaatse een kalibratie uit te voeren op basis van het lokale bodemtype om de meetnauwkeurigheid verder te verbeteren.

8. Conclusie

IoT-bodemvochtsensoren hebben met hun geavanceerde detectietechnologie en intelligente transmissiemodus de beperkingen van traditionele methoden voor het monitoren van bodemvocht doorbroken en zijn een belangrijke ondersteuning geworden voor moderne precisielandbouw en ecologisch milieubeheer. Door de kernconcepten zoals meetobjecten en technische principes te verduidelijken, de verschillen tussen sensoren van onderzoekskwaliteit en niet-onderzoekskwaliteit te onderscheiden, en de belangrijkste punten van selectie en installatie te begrijpen, kunnen gebruikers de toepassingswaarde van de sensoren ten volle benutten.

In de toekomst zullen IoT-bodemvochtsensoren, met de voortdurende ontwikkeling van IoT-technologie en algoritmen voor data-analyse, bredere toepassingsmogelijkheden bieden: enerzijds zullen de meetnauwkeurigheid en het anti-interferentievermogen verder worden verbeterd, en zullen de toepassingsscenario's worden uitgebreid naar complexere bodem- en klimaatomgevingen; aan de andere kant zal de integratie met technologieën zoals onbemande luchtvaartuigen en big data dieper zijn, waardoor de transformatie van de landbouw naar een intelligentere, efficiëntere en duurzamere richting wordt bevorderd. Voor gebruikers is het beheersen van de relevante kennis van IoT-bodemvochtsensoren de sleutel tot het benutten van de kansen van slimme landbouwontwikkeling en het realiseren van het rationeel gebruik van hulpbronnen en de verbetering van de productie-efficiëntie.