土壤濕度傳感器在草莓種植中的應(yīng)用：優(yōu)化生長條件與灌溉效率
—— 鐘屋農(nóng)場 ——
鐘屋農(nóng)場（Clock House Farm）是一個(gè)坐落在肯特郡丘陵地帶的農(nóng)場，占地250英畝，種植包括草莓、覆盆子、黑莓等各種水果，是有名的園藝創(chuàng)新技術(shù)使用者，自2008年以來，他們一直使用Delta-T公司W(wǎng)ET傳感器監(jiān)測生長狀況，每周獲取數(shù)千個(gè)讀數(shù)。
農(nóng)場經(jīng)理Nick Deppe負(fù)責(zé)整個(gè)農(nóng)場的WET傳感器使用，他說明了使用該設(shè)備的原因和使用方式：“WET傳感器可以快速輕松地測量基質(zhì)水分和電導(dǎo)率（electrical conductivity，EC）。這些變量對于確保水果健康至關(guān)重要。我們每周與農(nóng)業(yè)專家會面一次，為每種水果基質(zhì)設(shè)定7天的土壤濕度和EC數(shù)值目標(biāo)，然后我們每天與目標(biāo)數(shù)值進(jìn)行比較。”
“這種方法使我們能夠持續(xù)監(jiān)測水分和EC狀況，并在很短的時(shí)間內(nèi)解決任何問題，這對草莓、覆盆子等水果來說是絕對關(guān)鍵的，在欠佳生長條件下，這些水果可能在數(shù)小時(shí)內(nèi)變質(zhì)。優(yōu)化水果的質(zhì)量和產(chǎn)量顯然是鐘屋農(nóng)場的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)先事務(wù)。通過每小時(shí)了解準(zhǔn)確的EC和水分水平，使我們能夠?qū)Σ粩嘧兓幕|(zhì)條件做出快速反應(yīng)。”
“WET傳感器提供的數(shù)據(jù)的即時(shí)性對我們來說是有價(jià)值的，而不僅僅是卓越的準(zhǔn)確性。就濕傳感器提供的好處而言，它不僅讓我們相信我們一直都有最佳的生長條件，還使我們能夠降低灌溉水平（同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量）——消除不必要的水浪費(fèi)，降低昂貴的化肥成本。”
“這種方法使我們能夠持續(xù)監(jiān)測水分和EC狀況，并在很短的時(shí)間內(nèi)解決任何問題，這對草莓、覆盆子等水果來說是絕對關(guān)鍵的，在欠佳生長條件下，這些水果可能在數(shù)小時(shí)內(nèi)變質(zhì)。優(yōu)化水果的質(zhì)量和產(chǎn)量顯然是鐘屋農(nóng)場的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)先事務(wù)。通過每小時(shí)了解準(zhǔn)確的EC和水分水平，使我們能夠?qū)Σ粩嘧兓幕|(zhì)條件做出快速反應(yīng)。”
“WET傳感器提供的數(shù)據(jù)的即時(shí)性對我們來說是有價(jià)值的，而不僅僅是卓越的準(zhǔn)確性。就濕傳感器提供的好處而言，它不僅讓我們相信我們一直都有最佳的生長條件，還使我們能夠降低灌溉水平（同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量）——消除不必要的水浪費(fèi)，降低昂貴的化肥成本。”
—— NIAB EMR節(jié)水技術(shù)中心 ——
英國肯特郡NIAB EMR節(jié)水技術(shù)中心Mark Else博士研究團(tuán)隊(duì)在小型塑料溫室中進(jìn)行了草莓節(jié)水研究，通過調(diào)節(jié)生長環(huán)境以獲得更好的水果質(zhì)量/產(chǎn)量和更少的水資源消耗。在研究中使用了多種Delta-T儀器，包括SM150T土壤溫濕度傳感器、ML3 ThetaProbe土壤水分傳感器、QS5 PAR量子傳感器和GP2高級數(shù)據(jù)采集和控制器。
NIAB EMR團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)是使用自動灌溉控制系統(tǒng)，盡可能減少人工干預(yù)。可編程GP2數(shù)據(jù)采集器允許團(tuán)隊(duì)為不同的實(shí)驗(yàn)灌溉制度設(shè)置不同的控制算法，然后測量和比較每種方法的結(jié)果。這些實(shí)驗(yàn)使他們能夠準(zhǔn)確確定關(guān)鍵的植物脅迫點(diǎn)，并確定草莓整個(gè)生長周期中培養(yǎng)基質(zhì)的最佳水分含量。
智能灌溉技術(shù)的使用還使團(tuán)隊(duì)能夠確定達(dá)到理想草莓品質(zhì)和產(chǎn)量所需的最低水量。水資源日益稀缺，而且集約化園藝種植系統(tǒng)在城市圈可能會越來越多的建設(shè)，在那里水資源往往更為珍貴，因此最大限度減少水資源浪費(fèi)非常重要。
相關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)表明（如下圖所示），與傳統(tǒng)的人工手動方法相比，使用自動灌溉系統(tǒng)（由SM150T數(shù)據(jù)驅(qū)動）控制基質(zhì)的水分存在差異。自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格控制且高度一致的“鋸齒”圖案（紅線）——與人工手動控制相比，產(chǎn)量提高了7%。手動方法也有明顯更多的基材太濕或太干的情況發(fā)生（藍(lán)線）。
相關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)表明（如下圖所示），與傳統(tǒng)的人工手動方法相比，使用自動灌溉系統(tǒng)（由SM150T數(shù)據(jù)驅(qū)動）控制基質(zhì)的水分存在差異。自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格控制且高度一致的“鋸齒”圖案（紅線）——與人工手動控制相比，產(chǎn)量提高了7%。手動方法也有明顯更多的基材太濕或太干的情況發(fā)生（藍(lán)線）。
使用Delta-T SM150T土壤溫濕度傳感器以及RHT2相對濕度和空氣溫度傳感器對植物用水和蒸汽壓差(VPD)之間的相關(guān)性進(jìn)行了研究。研究表明即使是椰殼纖維種植袋的顏色也會對作物生長產(chǎn)生重大影響：黑色種植袋吸收了更多的太陽輻射產(chǎn)生了更溫暖的根區(qū)（尤其是在生長季節(jié)的早期），而白色種植袋將更多光線反射到作物冠層中（參見下圖）。因此，植物生長與結(jié)果實(shí)的時(shí)間可以通過選擇種植袋顏色這樣簡單的方法來控制。
上海澤泉科技股份有限公司作為英國Delta-T的長期合作伙伴，為中國的農(nóng)業(yè)生態(tài)科學(xué)工作者提供先進(jìn)的研究設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。
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