NIAB EMR WET 中心的 Delta-T 设备传感器 – 2020 年数据显示作物产量创下历史新高

2021-12-07 13:46:08 点将科技系统集成部 102

       2020 年是位于英国肯特郡 NIAB EMR 的节水技术中心 (WET Centre) 草莓产量创纪录的一年。

        WET 中心是一个广泛的研究和示范设施,具有用于软果行业的创新种植技术和智能灌溉系统的组合。它展示了提高用水效率和当地水安全、降低成本并实现行业高产量和资金回报的最新解决方案。

越来越令人印象深刻的成果

      2020年,一级草莓的产量高达72吨/公顷(与上一年相比显著增加)。与历史比较,2011-2013年行业平均可销售草莓产量为45吨/公顷。

     WET中心的智能灌溉系统去年也大大提高了用水效率,生产一吨水果所需的水量为37.5立方米至44立方米。相比之下,2011-2013年期间的行业平均数据在49立方米至108立方米的范围内。这些数据清楚地表明了技术为这些关键指标带来的改进。

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      这个成果是由Mark Else博士领导的NIAB EMR团队做重要研究——使用多种Delt-T设备仪器,包括QS5PAR量子传感器、SM150TML3土壤水分温度传感器、GP1数据采集器和GP2数据采集器和控制器。

     该团队最初的研究是在小型塑料大棚中进行的,目的是控制生长环境(提高水果质量/产量和减少水浪费),然而,WET中心为研究人员提供了一个机会,证明他们的技术在“实际应用”环境中同样有效,即典型的大型专业农场塑料大棚条件。


自动灌溉控制的优势

     NIAB EMR 团队的研究重点是使用自动灌溉控制系统,尽可减少人工干预。可编程 GP2 数据采集器允许 NIAB EMR 团队为单独的实验灌溉方案设置不同的控制算法,然后测量和比较每种方法的结果。这些实验使他们能够准确地确定关键的植物胁迫点,并确定草莓植物整个生命周期中生长基质中的最佳水分含量水平。

     智能灌溉技术的使用还使该团队能够确定达到所需的草莓品质和产量水平所需的最低水量。鉴于水资源日益稀缺,以及密集型园艺种植系统将越来越多地建立在城市地区的,这种最大限度地减少浪费非常重要,在这些地区,非常严格的水浪费预防协议(和立法)可能成为规范。

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实际应用程序数据

WET 中心使用的灌溉技术也被越来越多的大型商业种植者采用,2018年在英国一个这样的地点进行的研究清楚地表明了,使用由 NIAB EMR 研究团队设计并基于 Delta-T Devices(SM150T 传感器和 GP2 数据采集器)和 Netafim UK(灌溉系统)设备的精密灌溉包的好处

来自该种植者的数据(如下所示)显示了使用自动灌溉系统(由SM150T)控制基质水分水平与传统的最佳实践手动方法之间的差异。自动化系统实现了严格控制且高度一致的"锯齿"图案(红线),与手动实践控制相比,产量提高了 7%。手动方法也有明显的基质太湿或太干的情况(蓝线)。

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VPD和基质包装袋颜色效果的研究

     WET中心团队还使用Delta-T设备SM150T土壤水分传感器以及RHT2相对湿度和空气温度传感器对植物用水与蒸汽压差(VPD)之间的相关性进行了研究。

     这项研究的结果表明:即使是椰壳纤维种植袋上的塑料颜色也会对作物生长产生重大影响;研究发现,黑色种植袋吸收足够多的额外太阳辐射,以形成更温暖的根区(尤其是在生长季节的早期),而白色种植袋将更多的光线反射到生长作物的树冠中(参见下图了解对基质温度的影响)。因此,植物生长和结果的时间可以通过选择特定种植袋颜色这样简单的方法来控制。

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PAR和植物气候的研究

       WET中心的另一个实验领域在塑料大棚内PAR(光合有效辐射)水平的影响——用DelTa-T器件QS5PAR传感器测量。PAR对应于植物生长和光合作用所需的辐射光谱范围,2020的水平远远高于10年平均水平。

      他们的研究表明,单板、框架,特别是塑料大棚结构内的行位置会影响植物的光照,从而影响植物的生长和一级产量

    为了探索这种现象的影响,研究小组使用GP2数据采集器和控制器(连接到QS5 PAR传感器),在预先设定的阈值要求的基础上自动打开和关闭塑料大棚顶部的通风口。该系统旨在优化太阳经过头顶时的植物气候(如下为示例数据)。

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     PAR研究的数据使WET中心的精确灌溉系统得以微调 - 能够根据PAR和VPD相关的植物气候变化进行额外的灌溉,从而有助于提供较好的长期生长条件。

因此,这些系统能够利用 2020 年异常晴朗的天气将产量提高到原本无法实现的水平

远程查看WET中心数据

     WET中心上述所有研究都受益于该团队对实时项目数据的远程智能手机访问。这是通过使用Delta-T Devices的DeltaLINK-Cloud在线数据查看平台实现的。

      下面显示了一个典型的WET传感器仪表板 - 提供有关水分含量,孔隙EC,VPD,PAR,通风口状态和收集的雨水信息的实时信息。

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