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

WET中心是一個(gè)多學(xué)科的研究和示范基地，具備漿果行業(yè)的創(chuàng)新種植技術(shù)和智能灌溉系統(tǒng)，展示提高用水效率和當(dāng)?shù)厮�安全、降低成本并�?shí)現(xiàn)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)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(xiàng)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(kāi)發(fā)的并不斷發(fā)展完善的灌溉技術(shù)顯示出越來(lái)越明顯的成果。2020年，一級(jí)草莓的產(chǎn)量高達(dá)72噸/公頃（與上一年相比顯著增加）。對(duì)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(shuō)明了技術(shù)為關(guān)鍵指標(biāo)帶來(lái)的改進(jìn)。

 
以上是Mark Else博士帶領(lǐng)的NIAB EMR團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的研究研究。他們采用多款Delta-T設(shè)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(jìn)行的，以便控制生長(zhǎng)環(huán)境來(lái)提高水果質(zhì)量/產(chǎn)量和減少水資源浪費(fèi)，后來(lái)，WET中心為研究人員提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，證明他們的技術(shù)在“實(shí)際應(yīng)用”環(huán)境（即典型的大型商業(yè)農(nóng)場(chǎng)大棚條件）中同樣有效。
 
自動(dòng)灌溉控制的優(yōu)勢(shì)

NIAB EMR團(tuán)隊(duì)的首要研究方向是采用自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)，盡可能減少人為干預(yù)。可編程的 GP2 數(shù)據(jù)采集器，允許NIAB EMR 團(tuán)隊(duì)為每個(gè)實(shí)驗(yàn)灌溉方案設(shè)置不同的控制算法，然后比較各種方法的結(jié)果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，他們能夠準(zhǔn)確地判斷關(guān)鍵的植物脅迫點(diǎn)，并確定草莓整個(gè)生命周期中生長(zhǎng)基質(zhì)的優(yōu)化水分含量。
通過(guò)智能灌溉技術(shù)，團(tuán)隊(duì)能夠評(píng)估達(dá)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(lái)越多地建立在城市地區(qū)，減少水資源浪費(fèi)非常重要。
 

WET中心使用的灌溉技術(shù)被越來(lái)越多的大型商業(yè)種植者采用，2018年在英國(guó)一個(gè)種植點(diǎn)進(jìn)行的研究表明，采用NIAB EMR 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)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(shì)。

該種植點(diǎn)的數(shù)據(jù)（如下所示）顯示，使用自動(dòng)灌溉系統(tǒng)（由SM150T數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)）控制基質(zhì)水分與傳統(tǒng)手動(dòng)方法之間存在差異。自動(dòng)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），與手動(dòng)控制相比，產(chǎn)量提高了7%。手動(dòng)方法也有明顯的基質(zhì)太濕或太干的情況（藍(lán)線）。

WET中心團(tuán)隊(duì)還采用Delta-T的SM150T土壤濕度和溫度傳感器，以及RHT2相對(duì)濕度和空氣溫度傳感器，對(duì)植物用水與蒸汽壓差（VPD）之間的相關(guān)性進(jìn)行了研究。

研究結(jié)果表明，即使椰殼纖維種植袋的顏色也會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)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(yáng)輻射，形成更溫暖的根區(qū)（尤其是在生長(zhǎng)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(jiàn)下圖了解對(duì)基質(zhì)溫度的影響）。因此，植物生長(zhǎng)和結(jié)果的時(shí)間可以通過(guò)選擇特定種植袋顏色這樣簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制。
 

PAR和植物氣候的研究

WET中心的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行測(cè)量。2020年的PAR水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(huì)影響植物的光照，從而影響植物的生長(zhǎng)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(yù)先設(shè)定的閾值，以便自動(dòng)開(kāi)閉大棚頂部的通風(fēng)口。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于在太陽(yáng)從頂部經(jīng)過(guò)時(shí)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(guān)的植物氣候變化進(jìn)行額外灌溉，從而為作物提供更好的生長(zhǎng)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的水平。
 
遠(yuǎn)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(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)時(shí)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程智能手機(jī)訪問(wèn)。這是通過(guò)使用Delta-T的DeltaLINK-Cloud在線數(shù)據(jù)查看平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。

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