Guide de sélection des équipements de surveillance automatique de l’humidité du sol pour l’irrigation et la réponse à la sécheresse

Un équipement automatique de surveillance de l’humidité du sol est utilisé pour comprendre ce qui se passe dans la zone racinaire sans attendre un stress visible sur la culture. On l’appelle également station d’humidité du sol ou système de surveillance de l’état du sol. For agriculture, drought response and irrigation projects, the system provides the basic data needed to decide when water is needed and how serious the deficit is.

Les systèmes de surveillance des sols NiuBoL peuvent combiner les données sur la température du sol, l'humidité du sol, le pH du sol et la conductivité électrique du sol avec l'énergie solaire, la communication sans fil et la gestion de plate-forme. The engineering goal is simple: keep long-term, continuous soil data available for irrigation scheduling, drought dispatching and field management.

Contexte du projet et demande sur le terrain

L’humidité du sol est l’une des conditions agricoles les plus importantes, mais elle est souvent jugée en fonction de l’apparence de la surface ou de l’expérience. Cela peut être trompeur. A field may look dry on the surface while the root zone still has enough water, or the surface may be moist after light rain while deeper layers remain dry.

La surveillance automatique soutient la lutte contre la sécheresse car elle donne aux gestionnaires des preuves continues du déficit en eau du sol. Il favorise également l’irrigation car il permet d’éviter à la fois la sous-irrigation et l’irrigation excessive. Pour les projets gouvernementaux, les coopératives et les grandes exploitations agricoles, les enregistrements historiques de l’humidité du sol peuvent servir de base aux décisions et aux rapports.

Position du système et configuration du capteur

Une station de surveillance de l'humidité du sol comprend généralement des capteurs de sol enterrés, un collecteur de données, une alimentation solaire, un module de communication, un poteau ou une armoire de montage et une plate-forme cloud. Les capteurs peuvent être placés à différentes profondeurs pour créer un profil d'humidité du sol. Ceci est utile pour les cultures aux racines plus profondes et pour l’évaluation de la sécheresse.

Soil temperature helps interpret root activity and seasonal changes. Le pH du sol aide à évaluer l’acidité et l’adéquation des cultures. L'EC du sol aide à évaluer les changements de salinité ou de conductivité liés aux nutriments. L’humidité, la température, le pH et la CE donnent ensemble une image plus complète de l’état du sol que l’humidité seule.

Compatibilité des communications et des protocoles

Les RS485 et Modbus RTU conviennent à la surveillance des sols car plusieurs sondes peuvent devoir être connectées à un seul collecteur. Le projet doit définir la profondeur du capteur, le tracé du câble, les paramètres d'adresse et les champs de la plate-forme avant l'installation. L'énergie solaire est utile pour les terres agricoles sans surveillance, mais la batterie et le panneau doivent correspondre à l'intervalle de reporting et à la demande d'énergie de communication.

Pour les grandes surfaces, le système peut utiliser plusieurs stations de surveillance des sols. Chaque station doit avoir un nom clair, des coordonnées et des étiquettes de profondeur sur la plate-forme. Sans ces métadonnées, les données historiques sont difficiles à interpréter après les changements de saison agricole.

Paramètres techniques

Scénarios d'application et valeur technique

Soulagement et répartition des effets de la sécheresse

Défi du site :La réponse régionale à la sécheresse nécessite des preuves continues de l’humidité du sol plutôt que des contrôles manuels sporadiques.

Schéma d'intégration du système :Installez des stations d'humidité du sol à énergie solaire et transmettez les données à une plateforme de gestion.

Valeur utilisateur :Les gestionnaires peuvent comparer le déficit par zone et planifier l’allocation de l’eau de manière plus scientifique.

Terres agricoles irriguées

Défi du site :Le moment de l’irrigation est souvent basé sur l’habitude ou les symptômes visibles des cultures.

Schéma d'intégration du système :Installez des capteurs d'humidité du sol au niveau des racines et reliez les données à la planification de l'irrigation.

Valeur utilisateur :La ferme peut irriguer avant que le stress ne devienne visible et s’arrêter avant que l’eau ne soit gaspillée.

Surveillance du sol ou du substrat de serre

Défi du site :La culture protégée peut masquer le stress de la zone racinaire car le climat de l’air est contrôlé.

Schéma d'intégration du système :Utilisez la surveillance de l’humidité du sol, de la température, de la CE et du pH dans des plates-bandes ou des pots représentatifs.

Valeur utilisateur :Les opérateurs peuvent ajuster l’irrigation et la fertirrigation avec des données plus claires.

Domaines de recherche et de démonstration

Défi du site :Les projets agronomiques ont besoin de données comparables selon les parcelles et les saisons.

Schéma d'intégration du système :Utilisez des capteurs multi-profondeurs avec des enregistrements d'installation cohérents et des données exportables.

Valeur utilisateur :Les chercheurs obtiennent des enregistrements fiables sur l’état du sol à des fins d’analyse.

Guide de sélection

• Choisissez la profondeur du capteur en fonction de la profondeur des racines des cultures, et non d'un numéro d'installation générique.

• Utilisez une surveillance multi-profondeur là où le profil de sécheresse ou les cultures à racines profondes sont importants.

• Ajoutez du pH et de la CE lorsque la chimie du sol affecte la décision de gestion.

• Confirmez si le site a besoin d'énergie solaire et de téléchargement 4G ou d'une collecte locale RS485.

• Protégez les câbles contre les rongeurs, les machines et l'accumulation d'eau.

• Enregistrez la profondeur d’installation, le type de sol et les coordonnées lors de la mise en service.

Notes d'installation et d'interprétation des données

Une sonde de sol doit avoir un bon contact avec le sol. Les espaces d'air autour de la sonde peuvent rendre les lectures instables. L'installation doit éviter autant que possible les pierres, les racines et le remblai perturbé. Après l'installation, la première période de données doit être revue avant d'utiliser les valeurs pour le contrôle automatique.

Les valeurs d'humidité du sol doivent être interprétées par type de sol. Les sols sableux, limoneux et argileux ont des comportements de rétention d'eau différents. Un projet utile fixera des seuils d’irrigation après avoir observé la réponse locale du sol et des cultures plutôt que de copier un seuil d’une autre ferme.

Comment décider de la profondeur et de la quantité du capteur

La profondeur du capteur doit suivre la répartition des racines des cultures. Les légumes peu profonds peuvent nécessiter une surveillance dans la zone racinaire supérieure, tandis que les vergers et les grandes cultures peuvent nécessiter des profils plus profonds. Si le projet concerne principalement l'alerte à la sécheresse, une surveillance à plusieurs profondeurs est plus utile qu'une seule sonde peu profonde, car le stress dû à la sécheresse se développe à travers le profil.

La quantité de stations doit suivre le type de sol, le bloc de culture et la zone d'irrigation. Une station sur un terrain uniforme peut être utile, mais une station ne peut pas représenter plusieurs sols ou pentes différents. L'acheteur doit d'abord identifier les blocs représentatifs, puis décider si chaque bloc a besoin d'un capteur ou d'une station.

Liste de contrôle pour l'examen des données de surveillance des sols

• La profondeur d'installation est enregistrée pour chaque sonde.

• Le type de sol est documenté à proximité de chaque point de surveillance.

• Les valeurs d'humidité sont revues après les événements de pluie et d'irrigation.

• Les données de pH et de CE sont interprétées en fonction des besoins des cultures, et non comme des chiffres isolés.

• L'énergie solaire et l'état de la communication sont visibles sur la plateforme.

• Les dossiers de maintenance montrent l'inspection de la sonde et l'état du câble.

Erreurs courantes de surveillance des sols

• Installer des sondes dans un sol meuble remblayé et traiter les valeurs comme l'état du terrain.

• Utiliser un seuil pour chaque texture de sol et chaque stade de culture.

• Acheter des capteurs pH et EC sans prévoir comment ces valeurs affecteront la gestion.

• Ignorer la protection des câbles dans les champs avec des machines ou des rongeurs.

Utiliser les données sur les sols pour les décisions en matière de sécheresse et d'irrigation

Les données sur l’humidité du sol doivent être examinées comme une tendance et non comme un simple chiffre. Une tendance à la baisse après plusieurs jours de sécheresse indique un déficit en développement. Une augmentation rapide après l'irrigation suivie d'un déclin rapide peut indiquer un mouillage superficiel ou une mauvaise rétention d'eau. Un capteur profond qui reste sec après une irrigation de surface peut montrer que l'eau n'a pas atteint la zone racinaire effective.

Pour la gestion de la sécheresse, le rapport le plus utile compare les stations, les profondeurs et les blocs de cultures. Les gestionnaires peuvent alors décider quelle zone a besoin d’eau en premier. Pour les projets d’irrigation, le rapport le plus utile compare le temps d’irrigation avec la récupération de l’humidité. Cela transforme la station en un outil de décision plutôt qu’en un écran d’affichage.

Informations à fournir avant le devis

Pour une demande de surveillance de l'humidité du sol, l'acheteur doit fournir le type de culture, le type de sol, la profondeur de surveillance, la quantité de stations, l'état de l'alimentation électrique, les conditions de communication et si des données de pH ou d'EC sont requises. Si le projet vise à soulager la sécheresse, le fournisseur doit également connaître la zone de gestion et savoir si les données de la station doivent être affichées sur une carte.

Exemple de profil multi-profondeur

Une seule sonde peu profonde peut déterminer si la couche supérieure du sol est humide, mais elle ne peut pas déterminer si l’irrigation a atteint les racines plus profondes. Un profil multi-profondeur permet de séparer trois situations : l'humidification de la surface après une pluie légère, la recharge efficace de la zone racinaire après l'irrigation et la sécheresse plus profonde qui persiste après un court arrosage. C'est pourquoi de nombreux projets de sécheresse et d'irrigation devraient envisager au moins deux profondeurs dans des parcelles représentatives.

Pour les acheteurs, le profil n’a pas besoin d’être compliqué. L’important est de donner un sens à chaque profondeur pour la culture. Un potager peu profond et un bloc de verger ne doivent pas utiliser le même plan d’implantation. Le fournisseur doit être informé de l'objectif de culture et de gestion avant de recommander la profondeur.

FAQ sur les décisions de projet

Q1 : Qu’est-ce qu’un équipement de surveillance automatique de l’humidité du sol ?

R : Il s'agit d'un système de terrain qui utilise des capteurs de sol, un collecteur, une alimentation électrique et un module de communication pour surveiller en permanence l'eau du sol et les paramètres associés.

Q2 : Quels paramètres doivent être surveillés ?

R : L’humidité du sol est le paramètre principal. La température du sol, le pH et l'EC sont ajoutés lorsque l'état de la zone racinaire et la chimie du sol sont importants.

Q3 : Les capteurs peuvent-ils être installés à différentes profondeurs ?

R : Oui. L'installation à plusieurs profondeurs est utile pour l'évaluation de la sécheresse, les cultures à racines profondes et l'analyse des stratégies d'irrigation. Il permet de distinguer le mouillage de surface de la véritable recharge de la zone racinaire.

Q4 : Le système prend-il en charge RS485 Modbus ?

R : De nombreux capteurs de sol prennent en charge RS485 Modbus RTU, ce qui les rend adaptés à la connexion aux collecteurs et aux plates-formes.

Q5 : Pourquoi utiliser l’énergie solaire ?

R : L'énergie solaire prend en charge les terres agricoles sans surveillance où l'alimentation du réseau n'est pas disponible, mais la taille des panneaux et des batteries doit correspondre à l'intervalle de reporting.

Q6 : Comment la surveillance de l’humidité du sol soutient-elle la réponse à la sécheresse ?

R : Il fournit des données continues sur le déficit en eau du sol, aidant ainsi les gestionnaires à décider où l'eau est la plus urgente.

Q7 : Le système peut-il contrôler l’irrigation automatiquement ?

R : Il peut fournir des données pour le contrôle de l'irrigation lorsqu'il est connecté à un contrôleur compatible, mais la conception hydraulique et le contrôle des vannes doivent également être planifiés.

Q8 : Quelle erreur d’installation faut-il éviter ?

R : Évitez tout contact avec le sol meuble autour de la sonde et la profondeur d'installation non enregistrée, car les deux réduisent la crédibilité des données.

Q9 : Que doit contenir un devis ?

R : Inclure les capteurs, le collecteur, l'alimentation électrique, la méthode de communication, les accessoires de montage, l'accès à la plate-forme et les conseils d'installation.

Q10 : Quelles informations doivent être fournies avant de sélectionner l’équipement de surveillance des sols ?

R : L'acheteur doit fournir le type de culture, le type de sol, les profondeurs requises, la quantité de station, l'état de l'alimentation électrique, les conditions de communication et si un pH ou un EC est nécessaire. Cela empêche le fournisseur de sélectionner une profondeur ou une configuration de sonde qui ne correspond pas à la décision sur le terrain.

Résumé

L’équipement automatique de surveillance de l’humidité du sol donne aux exploitations agricoles et aux gestionnaires agricoles une vue mesurable de la zone racinaire. Le système utile n’est pas seulement une sonde dans le sol ; il s'agit d'une chaîne complète de règles de profondeur de capteur, d'alimentation électrique, de communication, de plate-forme et de décision. Les solutions de surveillance des sols NiuBoL peuvent prendre en charge l'irrigation, la réponse à la sécheresse et la gestion à long terme de l'état des sols.

Fiche technique du capteur d'humidité du sol multicouche tubulaire NBL-S-TMSMS

NBL-S-TMSMS-Tubular-Multi-depth-Soil-Moisture-Sensor-Instruction-Manual.pdf

NBL-S-TM-Soil-temperature-and-moisture-sensor-Instruction-Manual-4.0.pdf

NBL-S-THR-Soil-temperature-and-moisture-sensors-Instruction-Manual-V4.0.pdf