洛桑(sang)研究(jiu)(jiu)所是全球運(yun)營時間悠(you)長的(de)農業研究(jiu)(jiu)機(ji)構。他們的(de)“公園草地實驗(yan)”開始于 1856 年，并仍在(zai)發展壯大。該實驗(yan)研究(jiu)(jiu)不同類型的(de)礦(kuang)物肥料和有機(ji)肥料對用(yong)于收割干草的(de)混播(bo)草坪的(de)產(chan)出(chu)、植物成分和質(zhi)量的(de)影響。
最近(jin)，該(gai)研究(jiu)團隊一直渴望通過監測對比(bi)田中的(de)土壤(rang)含水(shui)量來展示實驗(yan)對土壤(rang)水(shui)文的(de)影響(xiang)。為(wei)此(ci)，他們總(zong)共選擇(ze)了 12 塊(kuai)經過處理的(de)田塊(kuai)，這些田塊(kuai)施用了一系(xi)列無機化(hua)肥(fei)和有(you)機化(hua)肥(fei)，其中四塊(kuai)進行了石灰處理（以保持特定的(de)土壤(rang) pH值）。
在 12 塊(kuai)田(tian)(tian)中，每塊(kuai)田(tian)(tian)里均水平安(an)裝三臺 Delta‐T Devices 的(de) SM150T 土壤濕度傳(chuan)感器，安(an)裝深度為(wei) 20 cm，電纜通過導管連回(hui)三臺 GP2 數據記錄儀。
傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)于(yu) 2020 年 2 月完成(cheng)安裝，記錄儀即(ji)刻起每(mei)分鐘詢問(wen)一(yi)次傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，并每(mei)小時記錄一(yi)次平均、最(zui)高(gao)和(he)最(zui)低土壤含(han)水量，再上傳(chuan)至 Delta‐T 的線上數據(ju)平臺(tai)：DeltaLINK‐Cloud。
通過這(zhe)種方法，洛(luo)桑研(yan)究所的團隊(dui)可(ke)以隨(sui)時在(zai)智(zhi)能移(yi)動設備上遠(yuan)程查看實時測(ce)量結果。該數據與任意子田里的每(mei)臺 SM150T 傳感器的結果良好吻合。
該團(tuan)隊使用(yong)了由 Delta‐T Devices 的儀器(qi)收集的數據，探索土(tu)壤(rang)(rang)含水量(liang)和土(tu)壤(rang)(rang)化(hua)學/微生物(wu)特性之(zhi)間(jian)的關系。
SBR 是土耳(er)其主要的(de)(de)水果(guo)生產商，成(cheng)立于(yu) 1990 年，在(zai)土耳(er)其的(de)(de)梅爾(er)辛錫利夫凱(kai)地(di)區經營。這家(jia)公司使用(yong)尖端技術，專攻漿(jiang)果(guo)種植。SBR 擁有遼闊的(de)(de)種植園區，水培草莓溫室面積達 400,000 平(ping)方米，剩(sheng)下的(de)(de) 50,000 平(ping)方米的(de)(de)用(yong)于(yu)種植其它漿(jiang)果(guo)。
SBR 的(de)(de)員工(gong)自 2018 年(nian)以來一(yi)直使用 Delta‐T Devices 的(de)(de) WET 傳感(gan)器(qi)（搭配手持式讀(du)數儀使用），每天多次(ci)測量植物(wu)根系周(zhou)圍的(de)(de)土壤濕度(du)和孔(kong)隙水 EC（電導(dao)率(lv)），從而幫(bang)助其(qi)管理水培草莓種植。
SBR 的作物管(guan)理(li)(li)人(ren)員使用這(zhe)些測量(liang)結果來微調施(shi)肥，從而使每(mei)種作物保持理(li)(li)想的水分和營養水平。
SBR 使(shi)(shi)用 WET 傳感(gan)器數據是為了降低不必要的用水（泵送(song)）成本以及減少昂貴肥料的使(shi)(shi)用量、浪費和(he)流失，同時提升(sheng)作物(wu)產量和(he)水果品(pin)質。
SBR 的 Mehmet ?zmen 表示：“傳感器和讀數儀的便攜性使我們可以在檢查作物時隨身·攜帶它們，此外，它們還可多次校準，這意味著無論生長介質如何，我們都始終可以獲得真實可信的讀數。我們每天多次獲取讀數，WET‐2 傳感器的電導率和濕度數據讓我們可以調整灌溉和施肥水平，從而達到理想的土壤和基質條件。”
耶(ye)拿實驗由德國研(yan)究基金會 (DFG) 資助，是一個專注生物(wu)多樣性的長期研(yan)究項目(mu)。該大型(xing)項目(mu)自 2002 年開(kai)展，現已吸納超 100 位科學(xue)家。該研究旨在發現哪些機(ji)制會影響生態系統的功能(neng)并使其穩定(ding)。
該(gai)實(shi)驗在德國耶(ye)拿(na)的(de)一塊 10 公頃(qing)的(de)土地(di)上進行(xing)，包括約 600 塊人工拼接(jie)的(de)草地(di)。
所(suo)有田塊各不相同，有些單播，其他則混(hun)播最多 60 種青草、草本植物或豆科作(zuo)物。有些田塊還做了遮蓋，用來(lai)模(mo)擬干(gan)旱等(deng)極端(duan)氣(qi)候。
耶拿實驗的研(yan)究發現，植(zhi)物物種豐富度提高(gao)(gao)后，植(zhi)物產量也隨(sui)之增(zeng)加。這(zhe)意味著在(zai)多樣性更高(gao)(gao)的草地上會(hui)產生更高(gao)(gao)的生物量。
幾(ji)乎(hu)在整個項目(mu)的長期開展(zhan)過程中(zhong)，PR2 剖(pou)面探(tan)測儀一直都是耶拿實驗傳(chuan)感器網(wang)絡(luo)的重要(yao)部分。
耶拿實驗的(de)科學協調人 Anne Ebeling 博(bo)士解釋(shi)道(dao)：“在我們的(de)研究中，土(tu)壤(rang)濕(shi)度(du)(du)是多(duo)個過程的(de)重要(yao)參數，尤其是表層土(tu)以下的(de)土(tu)壤(rang)濕(shi)度(du)(du)。因此，我們多(duo)年來一直使用 PR2 剖面探頭測(ce)量(liang)地(di)下一米深度(du)(du)的(de)濕(shi)度(du)(du)剖面。PR2 可測(ce)量(liang)耶拿園區(qu)內(nei)共計 240 塊實驗田(tian)不同(tong)深度(du)(du)的(de)土(tu)壤(rang)濕(shi)度(du)(du)。春天和夏(xia)天每周獲取一次讀(du)數，秋天和冬天則每兩周一次。”
該項(xiang)目的(de)(de)(de)其中一(yi)個主要(yao)難(nan)題一(yi)直是(shi)收集本地相關的(de)(de)(de)土壤、農業氣候(hou)和作物信(xin)息，用(yong)以支持開(kai)發強大的(de)(de)(de)灌溉規劃工具，而 Delta‐T Devices 的(de)(de)(de)參與對(dui)這(zhe)個環節尤為重要(yao)。
來自克蘭菲爾德大學克蘭菲爾德水文科學研究院的 Jerry Knox 教授解釋了 Delta‐T Devices 的設備和技術支持在項目中會起到什么重要作用：“我們和 Delta‐T Devices 一起在哥倫比亞圣瑪爾塔區域內選出的幾個管理良好的種植園的不同深度下安裝了兩排 SM150T 土壤濕度傳感器。我們還安裝了一座 Delta‐T WS‐GP2 自動氣象站，用以提供輸入數據來驅動我們的灌溉模型 — 因為這片區域內的農業氣候記錄有限。Delta‐T Devices 套件有一流的水平，自我們安裝好設備以來從未出錯。我們現在計劃在項目結束后把 SM150T 傳感器留在原位，用以繼續加深我們對香蕉作物下的土壤水分通量的了解。”
Clock House 農場坐落在梅德斯(si)通(tong)以(yi)南幾英里(li)的(de)肯特郡起伏的(de)山丘上。該農場十分廣闊(kuo)，占地面(mian)積達250 英畝，種植了多種水果，包括(kuo)草莓、覆盆子和(he)黑莓。
Clock House 農(nong)場(chang)(chang)是(shi)著名的園藝創新農(nong)場(chang)(chang)，也是(shi)較早采(cai)用(yong)架(jia)臺種植(zhi)草莓的商業農(nong)場(chang)(chang)之一（20 世紀 90 年代(dai)末）。
自 2008 年以來，他(ta)們一直使(shi)用 Delta‐T WET 套件（包括 WET‐2 傳感器(qi)和HH2 讀取裝置）監控生長(chang)條件，每周可獲取數千(qian)次讀數。
農場經理 Nick Deppe 監管整片農場內 WET 傳感器的使用情況，并解釋了如何以及為何使用該設備：“WET 傳感器可快速且輕松地測量基質的濕度和電導率。這些變量是確保我們的水果始終足夠健康的關鍵要素。我每周與一位農學家會面一次，我們為每種水果基質設置 7 天的濕度百分比水平和電導率百分比水平目標。然后，我會制作一張表格，可以將當前水平填入表格（每天），并與商定的目標水平做出比較。這個方法可以讓我們持續監測濕度和電導率情況，達到我們的目標值，并且在很短的時間內解決任何不足 — 這對樹莓等水果來說十分關鍵，因為樹莓在次優生長條件下幾小時就會變質。”
Nick Deppe 介紹他(ta)的團隊如(ru)果使用 WET 傳感器
蒂斯河谷獨(du)特(te)的稀有特(te)殊植物(wu)群正處于危機之(zhi)中。近來的調查(cha)表(biao)明，自 20 世紀 70 年(nian)代(dai)以來，植物(wu)物(wu)種(zhong)的平均(jun)衰退率(lv)超(chao)過 50%，28 個(ge)物(wu)種(zhong)目前瀕危（部(bu)分(fen)原因是入侵性(xing)莎草和燈芯草的大(da)量入侵）。
96 歲的 Margaret Bradshaw 博士（大英帝國員佐勛(xun)章獲得者(zhe) ，MBE）是著名的植(zhi)物(wu)學(xue)家，專門從(cong)事植(zhi)物(wu)保護工作(zuo)。她創(chuang)辦的慈善組織“蒂斯河谷特殊(shu)植(zhi)物(wu)群(qun)研究與保護信托基(ji)金”旨在扭(niu)轉這種衰(shuai)退(tui)。
Margaret Bradshaw 博士 (MBE)
David Oatway 博士最近與該信(xin)托(tuo)基金簽(qian)約，以更好地了解在這(zhe)個(ge)具有(you)特(te)殊(shu)科學意義的重要基地中發(fa)揮作用的生(sheng)態過程。
Widdybank Fell 是(shi)蒂斯河谷中最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)珍稀植(zhi)物(wu)產地之(zhi)一。此處的(de)(de)(de)(de)水文條件被認為是(shi)導致(zhi)一些不(bu)受歡迎(ying)的(de)(de)(de)(de)植(zhi)物(wu)群破壞(huai)性(xing)涌(yong)入的(de)(de)(de)(de)關鍵因素(su)。據認為，出現這種(zhong)情況的(de)(de)(de)(de)原因是(shi)通過淤(yu)泥流出的(de)(de)(de)(de)水流減少（草地越長越密的(de)(de)(de)(de)結果），導致(zhi)地表水酸度增加，而這種(zhong)條件更適合破壞(huai)性(xing)“涌(yong)入”植(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)生長。
在 2021 年，一條自(zi)然閉(bi)合(he)的(de)古老排水(shui)溝被(bei)重新挖開，用以增加淤(yu)泥(ni)流(liu)水(shui)（這是一個特定(ding)于具體場地的(de)非(fei)常規(gui)實驗過程）。手工挖掘(jue)這條排水(shui)溝時發現，冰磧層(ceng)上有一層(ceng) 10‐12 cm 的(de)原始(shi)腐殖質(zhi)層(ceng)，而原始(shi)腐殖質(zhi)也被(bei)認為有利于喜酸植物(wu)(wu)的(de)生長，而喜酸植物(wu)(wu)會搶占極地植物(wu)(wu)、高山植物(wu)(wu)和山地植物(wu)(wu)的(de)生存空間(jian)，使其(qi)更(geng)加稀少。
Oatway 博士進一步解釋道：“我正在使用 WET150 傳感器檢查新挖開的排水溝表面和地下的土壤含水量的差異，以及更普遍的鈣質淤泥中的含水量，從而了解這些差異是否與植被組成的變化有關。我也在研究 pH 水平，因為我們懷疑流經淤泥時間越長的水流酸度會越高，從而影響某些植物的生長。”
David Oatway 博士
David 從在 Widdybank Fell 使用 WET150 傳感器和套件的過程中獲得了積極的結果。他說：“我從這個項目開始就很清楚，我需要一臺特別善于在高濕度水平下作出良好區分的土壤傳感器。在現場全面測試了 WET150 之后，我想說，在記錄潮濕的鈣質淤泥環境中的含水率這一方面，它非常有效。我了解現場的地貌，我敢說利用 WET150 的輸出數據創建的可視化數據資料真的非常讓人振奮。”
位于(yu)肯(ken)特郡的 NIAB EMR 的節(jie)水技術 (WET) 中心是一片遼闊的研究和示范(fan)園區，具有用(yong)于(yu)軟(ruan)果行業的創新種植技術和智能灌溉系(xi)統等一系(xi)列產品。
自 2017 年 WET 中心成(cheng)立以來，Delta‐T Devices 一(yi)直是其(qi)(qi)行業合作伙(huo)伴，并為其(qi)(qi)研(yan)究(jiu)項(xiang)目和（商用）灌(guan)溉系(xi)統(tong)提供土壤傳感器和數據記錄儀。
WET 中心(xin)開發(fa)的(de)灌(guan)溉技術不斷(duan)發(fa)展，并取得(de)了越來越引人注目的(de)成果。2020 年(nian)(nian)，一(yi)(yi)級草莓的(de)產(chan)(chan)(chan)量(liang)當量(liang)高達 72 噸/公頃(qing)（明顯高于前一(yi)(yi)年(nian)(nian)）。對(dui)比(bi)歷史產(chan)(chan)(chan)量(liang)，2011‐2013 年(nian)(nian)行業平均可(ke)銷售草莓產(chan)(chan)(chan)量(liang)為 45 噸/公頃(qing)。
WET 中心的智能灌溉系統(tong)同時大幅提升(sheng)了(le)用(yong)(yong)水(shui)效(xiao)率，種植一噸水(shui)果的用(yong)(yong)水(shui)量為 37.5 m3 ‐ 44 m3。相比之下，2011‐2013 年行業平均用(yong)(yong)水(shui)量在 49 m3 ‐ 108 m3 之間。以上數據明(ming)確展示了(le)技術進步(bu)改善了(le)這些關鍵指標(biao)。
用于實(shi)現這些(xie)重大成果的尖端技術(shu)圍繞 NIAB EMR 團(tuan)隊(dui)的重要(yao)研究(jiu)不斷發展，該團(tuan)隊(dui)由 Mark Else 博士領導，他們(men)使用多種 Delta‐T Devices 的儀器，包括(kuo) QS5 PAR 量子(zi)傳感(gan)器、SM150T 和 ML3 ThetaProbe 土壤傳感(gan)器、GP1 數據(ju)(ju)記(ji)錄儀和 GP2 高(gao)級數據(ju)(ju)記(ji)錄儀和控制器。
該團隊在小(xiao)型(xing)(xing)塑料棚中進行了控制生長環境(jing)的初步(bu)研究（目的是提高水(shui)果品質/產量和(he)減少水(shui)資源浪費）。然而，WET 中心讓研究者們有(you)(you)機會展示他們的技術(shu)在“現(xian)實(shi)(shi)世界”環境(jing)中同樣有(you)(you)效，現(xian)實(shi)(shi)世界即指擁有(you)(you)實(shi)(shi)驗臺(tai)配置的典型(xing)(xing)大型(xing)(xing)商業農場(chang)的塑料大棚條(tiao)件。
NIAB EMR 團隊的(de)研(yan)究重點是(shi)使(shi)用(yong)自動化灌(guan)溉(gai)控(kong)制(zhi)系(xi)統，盡量減少人為(wei)干預。可(ke)編程的(de) GP2 數據記(ji)錄(lu)儀可(ke)以讓NIAB EMR 團隊針(zhen)對單獨的(de)實驗灌(guan)溉(gai)管理制(zhi)度設置不同(tong)的(de)控(kong)制(zhi)算法(fa)，并且測量和比(bi)較每種(zhong)方法(fa)的(de)效(xiao)果。
這(zhe)種試驗方法(fa)可(ke)以(yi)讓他們準確(que)確(que)定(ding)關鍵的(de)植(zhi)(zhi)物逆境(jing)反應點，并(bing)確(que)定(ding)在草莓(mei)植(zhi)(zhi)株(zhu)在整個生命周(zhou)期(qi)中生長基(ji)質的(de)理(li)想含水(shui)量水(shui)平。使用智能(neng)灌溉技(ji)術還可(ke)以(yi)幫助該團隊(dui)確(que)定(ding)實現草莓(mei)植(zhi)(zhi)株(zhu)理(li)想品質和產量所(suo)需(xu)的(de)最(zui)低用水(shui)量。
隨(sui)著水(shui)資源(yuan)日益稀缺，以及集(ji)約型園藝(yi)種植系(xi)統可(ke)能將(jiang)更多地(di)設(she)立在(zai)城(cheng)市地(di)區，而非(fei)常(chang)嚴格的(de)防止水(shui)資源(yuan)浪費(fei)的(de)協議（和立法）可(ke)能也(ye)將(jiang)在(zai)城(cheng)市地(di)區成為(wei)常(chang)態，必(bi)須(xu)盡量減(jian)少浪費(fei)。
越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多的(de)大型商業種植園區采(cai)用 WET 中心所(suo)使用的(de)灌溉(gai)技術。2018 年(nian)對(dui)這樣一(yi)家英(ying)國基(ji)地的(de)研究清(qing)晰顯示了(le)使用由 NIAB EMR 研究團(tuan)隊設計、以 Delta‐T Devices 的(de)設備（SM150T 傳感(gan)器和(he) GP2 數據記錄儀）和(he) Netafim UK 的(de)設備（灌溉(gai)系統）為基(ji)礎的(de)緊密(mi)灌溉(gai)套件(jian)的(de)好處(chu)。
這家(jia)種植園(yuan)區提供的數(shu)(shu)據（如(ru)下）證明了通過(guo)自動化灌溉系統（由 SM150T 數(shu)(shu)據驅動）與通過(guo)傳(chuan)統的手(shou)動方法(fa)來控(kong)制(zhi)基質濕度(du)(du)水(shui)平(ping)之間的區別。自動化系統實現了嚴(yan)格控(kong)制(zhi)和高度(du)(du)一致(zhi)的“鋸(ju)齒狀”模式（紅(hong)線），與手(shou)動控(kong)制(zhi)相比，產量提高了 7%。手(shou)動方法(fa)也明顯地造成了更多基質過(guo)濕或過(guo)干的情(qing)況（藍(lan)線）。
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