Trong quá trình chuyển đổi nền nông nghiệp Đông Nam Á từ quản lý quảng canh sang nông nghiệp chính xác dựa trên dữ liệu, một nút thắt nhận thức cơ bản nằm ở chỗ việc giám sát đất truyền thống thường chỉ dừng lại ở lớp bề mặt (10-20 cm), và có rất ít kiến thức về các yếu tố then chốt quyết định khả năng chống hạn, hiệu quả hấp thụ chất dinh dưỡng và sức khỏe rễ cây trồng – đó là sự vận động và phân bố độ ẩm trong đất theo chiều dọc. Chu kỳ mưa-bốc hơi mạnh mẽ, kết cấu đất đa dạng và việc canh tác rộng rãi các loại cây trồng có rễ sâu ở vùng nhiệt đới khiến động lực của nước trong tầng đất trở nên vô cùng phức tạp. Hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm đất dạng ống đa lớp (3 đến 9 lớp) có thể tùy chỉnh của HONDE đang cung cấp cho người trồng trọt Đông Nam Á một “bản đồ CT độ ẩm” từ bề mặt đến vùng rễ sâu với khả năng nhận biết chiều sâu mang tính cách mạng, chuyển đổi động lực ẩn giấu của thế giới ngầm thành kiến thức nông học chính xác có thể ứng dụng.
I. Những thách thức cốt lõi của nông nghiệp nhiệt đới: Tại sao cần có “góc nhìn theo từng khu vực”?
Tính bền vững và hiệu quả sử dụng nước trong nông nghiệp ở Đông Nam Á đang phải đối mặt với những thách thức đặc thù về thủy văn đất:
Sự luân phiên mạnh mẽ giữa điều kiện khô và ẩm: Sau những trận mưa lớn, nước thấm nhanh xuống phía dưới, và trong mùa khô, nước ngầm sâu lại dâng lên từ phía trên. Các cảm biến điểm đơn truyền thống không thể theo dõi quá trình di chuyển theo chiều dọc này.
Yêu cầu quản lý đối với cây trồng có rễ sâu: Các cây trồng kinh tế như cọ dầu, cao su, xoài và cà phê có hệ rễ hút nước hiệu quả, có thể đạt độ sâu 1 mét hoặc thậm chí 2 mét. Chỉ giám sát lớp đất mặt có thể dẫn đến những sai lệch nghiêm trọng trong quyết định tưới tiêu.
Tính không đồng nhất cao của đất: Trong cùng một khu vực, kết cấu đất ở các độ sâu khác nhau (như đất cát và các lớp đất sét xen kẽ) rất khác nhau, dẫn đến những thay đổi phức tạp về khả năng thấm và giữ nước theo chiều dọc.
Nguy cơ rửa trôi và nhiễm mặn: Tưới tiêu quá mức dẫn đến rửa trôi sâu nước và chất dinh dưỡng, cũng như sự gia tăng nồng độ muối ở các vùng khô hạn có nước mao dẫn, đều là những quá trình xảy ra trong tầng đất.
Do đó, việc nắm vững thông tin về sự biến đổi liên tục của mực nước theo độ sâu, thay vì chỉ dữ liệu của một vài điểm rời rạc, là điều kiện tiên quyết để đạt được mục tiêu quản lý nước và phân bón một cách khoa học thực sự, chống hạn hán và giữ ẩm, cũng như bảo vệ môi trường.
II. Bước đột phá công nghệ: Hệ thống giám sát cấu hình ống đa lớp HONDE
Hệ thống này áp dụng thiết kế “một ống, nhiều lớp” tiên tiến, tích hợp nhiều đơn vị cảm biến độ chính xác cao bên trong một ống thăm dò chắc chắn được lắp đặt cố định để thực hiện giám sát cấu hình thẳng đứng không phá hủy, tại chỗ và lâu dài.
Tùy chỉnh sâu rộng và cấu hình linh hoạt: Người dùng có thể linh hoạt lựa chọn cấu hình giám sát 3, 4, 5, 6, 7, 8 hoặc thậm chí 9 lớp* dựa trên độ sâu phân bố rễ chính của cây trồng mục tiêu, đặc điểm đất và yêu cầu nghiên cứu. Các cấu hình phổ biến bao gồm: 10cm, 30cm, 50cm, 70cm, 100cm, hoặc các cấu hình dày đặc hơn với một lớp cứ mỗi 10/15 cm.
Giám sát đồng bộ nhiều thông số: Hàm lượng nước thể tích trong đất và nhiệt độ đất được đo đồng thời ở mỗi lớp. Một số mô hình tiên tiến có thể được mở rộng để đo độ dẫn điện (hàm lượng muối), tạo thành hồ sơ ba chiều về nước, nhiệt và muối.
Thiết kế dạng ống và độ ổn định lâu dài: Bộ phận cảm biến được đặt bên trong một ống bảo vệ và đo đạc cùng với đất thông qua phương pháp ghép nối gián tiếp, tránh được hư hỏng hoặc dịch chuyển do sự co giãn, co ngót hoặc cày xới của đất như ở các cảm biến chôn ngầm truyền thống. Độ ổn định lâu dài của dữ liệu rất tốt.
Tích hợp Internet vạn vật và trực quan hóa dữ liệu: Dữ liệu được truyền lên đám mây thông qua công nghệ không dây công suất thấp (LoRaWAN/4G). Nền tảng này có thể hiển thị theo thời gian thực bản đồ đường đồng mức hoặc bản đồ đường cong độ sâu của độ ẩm và nhiệt độ đất, trực quan hóa sự di chuyển của mặt nước, sự thay đổi trong lớp hấp thụ nước của rễ và độ dốc nhiệt độ.
III. Ứng dụng chuyên sâu trong các kịch bản nông nghiệp đa dạng ở Đông Nam Á
Quản lý tưới tiêu và phân bón chính xác cho các vườn cây ăn quả lâu năm có giá trị kinh tế.
Ứng dụng: Trong các vườn cọ dầu, cao su và cây ăn quả, lắp đặt ở độ sâu từ 1,5 đến 2 mét để theo dõi lượng nước sử dụng của hệ rễ sâu.
Giá trị
Xác định độ sâu và lượng nước tưới: Đảm bảo nước tưới có thể làm ẩm lớp rễ chính đang hoạt động (khoảng 40-80 cm), chứ không chỉ đọng lại ở lớp bề mặt. Tránh tình trạng hệ rễ bị nổi lên và làm giảm khả năng chống hạn do tưới quá nông.
Đánh giá trữ lượng nước ngầm sâu trong đất: Trong mùa khô, cần hiểu rõ khả năng trữ nước của đất sâu để xác định xem cây trồng có thể sử dụng nước ngầm hay không, từ đó trì hoãn hoặc giảm lượng nước tưới và tiết kiệm nguồn nước quý giá.
Tối ưu hóa vị trí bón phân: Tưới nước và bón phân ở độ sâu của lớp rễ hấp thụ nước chính để tăng cường khả năng sử dụng và giảm thất thoát do rửa trôi.
2. Nghiên cứu và quản lý chu trình nước trong hệ thống luân canh lúa và đất khô hạn
Ứng dụng: Trong các ruộng luân canh lúa - đất khô (như ngô), thiết bị này được sử dụng để theo dõi toàn bộ quá trình thấm nước trong thời kỳ ngập lụt, sự rút nước sau khi nước rút và việc sử dụng nước trong thời kỳ khô hạn.
Giá trị: Đánh giá khoa học lượng nước thấm ra từ ruộng lúa, làm cơ sở cho việc tưới tiêu tiết kiệm nước và ngăn ngừa sự rửa trôi chất dinh dưỡng; Đánh giá điều kiện độ ẩm đất để hướng dẫn thời điểm gieo trồng các loại cây trồng khô hạn.
3. Tối ưu hóa tầng rễ trong nông nghiệp nhà kính và rau quả giá trị cao
Ứng dụng: Trong nhà kính hoặc nhà kho, đối với các loại cây trồng như cà chua và dưa chuột, nên thiết lập một lớp giám sát tương đối dày đặc (ví dụ: một lớp cứ mỗi 15 cm).
Giá trị: Kiểm soát chính xác độ ẩm đồng đều trong vùng rễ để ngăn ngừa tình trạng cục bộ quá khô hoặc quá ẩm. Bằng cách phân tích hoạt động của rễ ở các độ sâu khác nhau, chiều cao luống và độ sâu bố trí băng tưới nhỏ giọt được tối ưu hóa.
4. Nghiên cứu về phục hồi sinh thái và bảo tồn đất và nước.
Ứng dụng: Theo dõi sự biến động độ ẩm đất ở các độ sâu khác nhau trong các vườn chè dốc, các khu vực dễ bị xói mòn hoặc nơi cần phục hồi thảm thực vật.
Giá trị: Đánh giá khả năng sử dụng nước trong đất của thảm thực vật ở các độ sâu khác nhau, nghiên cứu mối quan hệ giữa sự thấm nước mưa và dòng chảy bề mặt, và cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho các biện pháp bảo tồn đất và nước.
5. Ứng phó với hạn hán và thích ứng với biến đổi khí hậu
Ứng dụng: Thiết lập mạng lưới giám sát độ ẩm đất khu vực.
Giá trị: Cung cấp cảnh báo hạn hán cho các tầng đất khác nhau cho các cơ quan nông nghiệp chính phủ và nông dân, hướng dẫn điều chỉnh hệ thống tưới tiêu và bố trí cây trồng chịu hạn, và tăng cường khả năng chống chịu biến đổi khí hậu của nông nghiệp.
IV. Giá trị cốt lõi: Từ "Suy đoán điểm" đến "Hiểu biết theo từng khu vực"
Quyết định tưới tiêu dựa trên cơ sở khoa học: Chuyển từ "tưới nước cho đất" sang "tưới nước cho rễ cây", đạt được việc cung cấp nước chính xác dựa trên độ sâu, nhìn chung có thể tăng hiệu quả sử dụng nước tưới lên 25-40%.
Cải thiện sức khỏe cây trồng và khả năng chống chịu stress: Thúc đẩy sự phát triển hệ rễ sâu và tăng cường khả năng chống chịu hạn hán theo mùa của cây trồng.
Giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường: Bằng cách kiểm soát sự thất thoát nước ngầm xuống dưới hệ rễ, nguy cơ ô nhiễm nước ngầm do phân bón hóa học và thuốc trừ sâu gây ra có thể được giảm thiểu hiệu quả.
Dữ liệu có giá trị cao cho sản xuất và nghiên cứu khoa học: Dữ liệu về đặc điểm đất tích lũy trong thời gian dài là nguồn tài nguyên vô giá và không thể thay thế để tối ưu hóa các mô hình nông học, trồng các giống cây chịu hạn và tiến hành nghiên cứu khoa học về nông nghiệp chính xác.
V. Trường hợp thực nghiệm: Tái cấu trúc dữ liệu đa lớp trong hệ thống tưới tiêu đồn điền cọ dầu
Một đồn điền cọ dầu lớn ở Malaysia đã lắp đặt hệ thống giám sát cấu hình ống 7 tầng HONDE (độ sâu lên đến 1,6 mét) ở một số khu vực. Phân tích dữ liệu cho thấy:
Sau phương pháp tưới phun truyền thống trên bề mặt, một lượng lớn nước vẫn đọng lại ở lớp đất mặt 0-30 cm, trong khi hệ rễ hấp thụ nước chính của cây cọ dầu (40-100 cm) chỉ nhận được một lượng nước nhỏ.
2. Trong mùa khô, lớp đất sâu dưới 1 mét vẫn chứa lượng nước đáng kể, nhưng không được sử dụng hết.
Dựa trên cơ sở này, họ đã điều chỉnh chiến lược tưới tiêu sang tưới sâu tần suất thấp và bổ sung thêm lớp phủ đất để giảm sự bốc hơi bề mặt. Sau khi điều chỉnh, mặc dù tổng lượng nước tưới giảm 30%, năng suất buồng quả cọ trưởng thành vẫn ổn định, và nhờ hệ rễ khỏe mạnh hơn, khả năng thích nghi với mùa khô được cải thiện đáng kể.
Phần kết luận
Trên con đường theo đuổi ba mục tiêu năng suất, chất lượng và tính bền vững tài nguyên trong nông nghiệp Đông Nam Á, việc hiểu sâu sắc hệ sinh thái dưới lòng đất đã trở thành một yếu tố cạnh tranh mới. Hệ thống giám sát độ ẩm đất dạng ống đa lớp HONDE, giống như một “đầu dò thông minh” được đưa sâu vào lòng đất, cho phép người trồng trọt và người quản lý lần đầu tiên có thể liên tục và trực quan “quan sát” hành trình và sự lưu giữ nước trong đất theo chiều dọc. Điều này chấm dứt việc ra quyết định mơ hồ dựa trên các hiện tượng bề mặt và mở ra một kỷ nguyên quản lý chuyên sâu và chính xác dựa trên nhu cầu thực tế của tầng rễ. Đây không chỉ là sự nâng cấp công nghệ giám sát mà còn là một sự chuyển đổi sâu sắc của nông nghiệp nhiệt đới từ quản lý “trên bề mặt” sang quản lý toàn bộ hệ sinh thái “dưới bề mặt”. Với việc liên tục tích lũy dữ liệu và tích hợp các mô hình phân tích AI, các luồng dữ liệu chi tiết về cấu trúc đất này chắc chắn sẽ trở thành cơ sở hạ tầng kỹ thuật số cốt lõi thúc đẩy nông nghiệp Đông Nam Á ứng phó với biến đổi khí hậu và đạt được an ninh lương thực và nước.
Giới thiệu về HONDE: Là công ty hàng đầu về Internet vạn vật trong nông nghiệp và các giải pháp đất kỹ thuật số, HONDE cam kết khám phá và nâng cao hiệu quả các quy trình quan trọng vô hình trong sản xuất nông nghiệp thông qua các công nghệ nhận thức tiên tiến. Chúng tôi có sự hiểu biết sâu sắc về sự phức tạp của nông nghiệp nhiệt đới và cam kết cung cấp cho khách hàng sự hỗ trợ quyết định dựa trên dữ liệu bao trùm toàn bộ vòng đời cây trồng thông qua các giải pháp giám sát toàn diện từ điểm đơn lẻ đến từng khu vực và từ bề mặt đến các lớp sâu. Trong hành trình khai phá tiềm năng đất đai Đông Nam Á, HONDE sẵn sàng chia sẻ dữ liệu chuyên sâu với bạn để cùng đón nhận tương lai của nông nghiệp chính xác.
Để biết thêm thông tin về cảm biến đất, vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Thời gian đăng bài: 25/12/2025