Delta-T土壤傳感器助力英國WET中心創(chuàng)下產(chǎn)量新高

2020年是位于英國肯特郡的NIAB EMR WET中心(節(jié)水技術中心) 草莓產(chǎn)量創(chuàng)紀錄豐收的一年。

WET中心是一個多學科的研究和示范基地，具備漿果行業(yè)的創(chuàng)新種植技術和智能灌溉系統(tǒng)，展示提高用水效率和當?shù)厮�安全、降低成本并實現(xiàn)產(chǎn)量和經(jīng)濟收益的優(yōu)化解決方案。

自2017年WET中心成立至今，Delta-T公司一直是中心的合作伙伴，并為其研究項目和灌溉系統(tǒng)提供傳感器和數(shù)據(jù)采集器。
 
研究成果顯著

WET中心開發(fā)的并不斷發(fā)展完善的灌溉技術顯示出越來越明顯的成果。2020年，一級草莓的產(chǎn)量高達72噸/公頃（與上一年相比顯著增加）。對比歷史數(shù)據(jù)，2011~2013年行業(yè)平均可銷售草莓產(chǎn)量為45噸/公頃。

WET中心的智能灌溉系統(tǒng)去年也大大提高了用水效率，生產(chǎn)一噸水果所需的水量為37.5~44立方米。相比，2011-2013年期間的行業(yè)平均數(shù)據(jù)在49~108立方米。數(shù)據(jù)清楚地說明了技術為關鍵指標帶來的改進。

 
以上是Mark Else博士帶領的NIAB EMR團隊開展的研究研究。他們采用多款Delta-T設備，包括QS5 PAR量子傳感器、SM150T和ML3土壤水分溫度傳感器、GP1數(shù)據(jù)采集器和GP2數(shù)據(jù)采集器。
他們起初的研究是在小棚中進行的，以便控制生長環(huán)境來提高水果質(zhì)量/產(chǎn)量和減少水資源浪費，后來，WET中心為研究人員提供了一個機會，證明他們的技術在“實際應用”環(huán)境（即典型的大型商業(yè)農(nóng)場大棚條件）中同樣有效。
 
自動灌溉控制的優(yōu)勢

NIAB EMR團隊的首要研究方向是采用自動灌溉控制系統(tǒng)，盡可能減少人為干預�？删幊痰� GP2 數(shù)據(jù)采集器，允許NIAB EMR 團隊為每個實驗灌溉方案設置不同的控制算法，然后比較各種方法的結果。通過實驗，他們能夠準確地判斷關鍵的植物脅迫點，并確定草莓整個生命周期中生長基質(zhì)的優(yōu)化水分含量。
通過智能灌溉技術，團隊能夠評估達到草莓理想的品質(zhì)和產(chǎn)量所需的水量下限。鑒于水資源日益短缺，以及密集型園藝種植越來越多地建立在城市地區(qū)，減少水資源浪費非常重要。
 

WET中心使用的灌溉技術被越來越多的大型商業(yè)種植者采用，2018年在英國一個種植點進行的研究表明，采用NIAB EMR 研究團隊設計的基于 Delta-T儀器（SM150T土壤濕度溫度傳感器和 GP2數(shù)據(jù)采集器）和 Netafim UK灌溉系統(tǒng)的優(yōu)勢。

該種植點的數(shù)據(jù)（如下所示）顯示，使用自動灌溉系統(tǒng)（由SM150T數(shù)據(jù)驅(qū)動）控制基質(zhì)水分與傳統(tǒng)手動方法之間存在差異。自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了嚴格控制且高度一致的"鋸齒"圖案（紅線），與手動控制相比，產(chǎn)量提高了7%。手動方法也有明顯的基質(zhì)太濕或太干的情況（藍線）。

WET中心團隊還采用Delta-T的SM150T土壤濕度和溫度傳感器，以及RHT2相對濕度和空氣溫度傳感器，對植物用水與蒸汽壓差（VPD）之間的相關性進行了研究。

研究結果表明，即使椰殼纖維種植袋的顏色也會對作物生長產(chǎn)生重大影響。研究發(fā)現(xiàn)，黑色種植袋吸收更多的太陽輻射，形成更溫暖的根區(qū)（尤其是在生長季節(jié)的早期），而白色種植袋反射更多的輻射到作物冠層（見下圖了解對基質(zhì)溫度的影響）。因此，植物生長和結果的時間可以通過選擇特定種植袋顏色這樣簡單的方法來控制。
 

PAR和植物氣候的研究

WET中心的另一個實驗方向是大棚內(nèi)光合有效輻射（PAR）水平的影響——采用DelTa-T的QS5 PAR傳感器進行測量。2020年的PAR水平遠遠高于10年的平均水平。

他們的研究表明，單板、框架，特別是大棚內(nèi)的行位置會影響植物的光照，從而影響植物的生長和產(chǎn)量。

為了探索這種現(xiàn)象，研究小組將GP2數(shù)據(jù)采集器連接到QS5 PAR傳感器，預先設定的閾值，以便自動開閉大棚頂部的通風口。該系統(tǒng)設計用于在太陽從頂部經(jīng)過時優(yōu)化植物氣候（下面的樣本數(shù)據(jù)）。
 

根據(jù)PAR研究的數(shù)據(jù)，WET中心微調(diào)了灌溉控制系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)PAR和VPD相關的植物氣候變化進行額外灌溉，從而為作物提供更好的生長條件。

因此，系統(tǒng)能夠利用 2020年異常晴朗的天氣將產(chǎn)量提高到原本無法實現(xiàn)的水平。
 
遠程查看WET中心數(shù)據(jù)

WET中心上述所有研究都受益于該團隊對實時項目數(shù)據(jù)的遠程智能手機訪問。這是通過使用Delta-T的DeltaLINK-Cloud在線數(shù)據(jù)查看平臺實現(xiàn)的。

下圖展示了典型的WET傳感器的顯示界面：提供有關水分含量、孔隙EC、VPD、PAR、通風狀態(tài)和收集的雨水信息的實時信息。