Delta-T土壤传感器助力英国WET中心创下产量新高

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

WET中心是一个多学科的研究和示范基地，具备浆果行业的创新种植技术和智能灌溉系统，展示提高用水效率和当地水安全、降低成本并实现产量和经济收益的优化解决方案。

自2017年WET中心成立至今，Delta-T公司一直是中心的合作伙伴，并为其研究项目和灌溉系统提供传感器和数据采集器。
 
研究成果显著

WET中心开发的并不断发展完善的灌溉技术显示出越来越明显的成果。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）。对比历史数据，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37.5~44立方米。相比，2011-2013年期间的行业平均数据在49~108立方米。数据清楚地说明了技术为关键指标带来的改进。

 
以上是Mark Else博士带领的NIAB EMR团队开展的研究研究。他们采用多款Delta-T设备，包括QS5 PAR量子传感器、SM150T和ML3土壤水分温度传感器、GP1数据采集器和GP2数据采集器。
他们起初的研究是在小棚中进行的，以便控制生长环境来提高水果质量/产量和减少水资源浪费，后来，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（即典型的大型商业农场大棚条件）中同样有效。
 
自动灌溉控制的优势

NIAB EMR团队的首要研究方向是采用自动灌溉控制系统，尽可能减少人为干预。可编程的 GP2 数据采集器，允许NIAB EMR 团队为每个实验灌溉方案设置不同的控制算法，然后比较各种方法的结果。通过实验，他们能够准确地判断关键的植物胁迫点，并确定草莓整个生命周期中生长基质的优化水分含量。
通过智能灌溉技术，团队能够评估达到草莓理想的品质和产量所需的水量下限。鉴于水资源日益短缺，以及密集型园艺种植越来越多地建立在城市地区，减少水资源浪费非常重要。
 

WET中心使用的灌溉技术被越来越多的大型商业种植者采用，2018年在英国一个种植点进行的研究表明，采用NIAB EMR 研究团队设计的基于 Delta-T仪器（SM150T土壤湿度温度传感器和 GP2数据采集器）和 Netafim UK灌溉系统的优势。

该种植点的数据（如下所示）显示，使用自动灌溉系统（由SM150T数据驱动）控制基质水分与传统手动方法之间存在差异。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）。

WET中心团队还采用Delta-T的SM150T土壤湿度和温度传感器，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。

研究结果表明，即使椰壳纤维种植袋的颜色也会对作物生长产生重大影响。研究发现，黑色种植袋吸收更多的太阳辐射，形成更温暖的根区（尤其是在生长季节的早期），而白色种植袋反射更多的辐射到作物冠层（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。
 

PAR和植物气候的研究

WET中心的另一个实验方向是大棚内光合有效辐射（PAR）水平的影响——采用DelTa-T的QS5 PAR传感器进行测量。2020年的PAR水平远远高于10年的平均水平。

他们的研究表明，单板、框架，特别是大棚内的行位置会影响植物的光照，从而影响植物的生长和产量。

为了探索这种现象，研究小组将GP2数据采集器连接到QS5 PAR传感器，预先设定的阈值，以便自动开闭大棚顶部的通风口。该系统设计用于在太阳从顶部经过时优化植物气候（下面的样本数据）。
 

根据PAR研究的数据，WET中心微调了灌溉控制系统，使其能够根据PAR和VPD相关的植物气候变化进行额外灌溉，从而为作物提供更好的生长条件。

因此，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的DeltaLINK-Cloud在线数据查看平台实现的。

下图展示了典型的WET传感器的显示界面：提供有关水分含量、孔隙EC、VPD、PAR、通风状态和收集的雨水信息的实时信息。