2020年是英國肯特郡(jun)NIAB EMR節水技(ji)術中心(xin)(WET)草莓產(chan)量創紀(ji)錄的一年。
WET中心是一個多(duo)學科的(de)研究(jiu)和(he)示范設施，將漿果行(xing)業的(de)創新種(zhong)植技術和(he)智(zhi)能(neng)灌溉系統組(zu)合，展示了提高(gao)用水效率和(he)當地(di)水安全、降低成本并實現行(xing)業領先的(de)產(chan)量(liang)和(he)投資回報的(de)最(zui)新解(jie)決方案。
自2017年WET中心成立(li)以來(lai)，Delta-T一(yi)直是WET中心的行業合(he)作伙伴，并為(wei)其研(yan)究項目和在(zai)售灌溉系(xi)統(tong)提供(gong)傳感器(qi)(qi)和數(shu)據(ju)采集器(qi)(qi)。
越來越令人印象深刻的成果
WET中心開發的不斷(duan)發展的灌溉(gai)技術顯示出越來越令(ling)人印象深刻(ke)的成果。2020年(nian)，一級(ji)草莓(mei)的產量(liang)達到(dao)了72噸/公頃(qing)（與上一年(nian)相比顯著(zhu)增加）。而2011年(nian)至(zhi)2013年(nian)的行業(ye)平均可銷售草莓(mei)產量(liang)為45噸/公頃(qing)。
WET中心的(de)智能(neng)灌溉系(xi)統(tong)去年也大幅提高了用水效(xiao)率，生產(chan)一噸(dun)水果所需(xu)的(de)水量為37.5至44立方(fang)米。相比(bi)之下，2011年至2013年期(qi)間的(de)行業平均則需(xu)要49至108立方(fang)米的(de)水。這些數據清楚地顯示了新技術為這些關鍵指(zhi)標帶來(lai)的(de)改進(jin)。
獲得這(zhe)些令人印象深刻的成果所使(shi)用的尖端(duan)技術圍繞著由Mark Else博士領導的NIAB EMR團隊進行(xing)的重(zhong)要研究——使(shi)用多(duo)種(zhong)Delta-T儀器(qi)，包括QS5 PAR量子傳感器(qi)、SM150T和ML3 ThetaProbe土(tu)壤水分(fen)傳感器(qi)、GP1數據采集器(qi)以及(ji)GP2高級數據采集和控制器(qi)。
該團隊在(zai)小型(xing)塑(su)料(liao)大棚中進(jin)行(xing)了(le)(le)初步研(yan)究(jiu)，調(diao)節生長環(huan)境以獲得更好(hao)的水果質(zhi)量(liang)/產量(liang)和更少(shao)的水資源消(xiao)耗。不過，WET中心為研(yan)究(jiu)人(ren)員提供了(le)(le)一個機會(hui)來證明他們的技術在(zai)“實(shi)際應用”環(huan)境中同樣有(you)效，即具有(you)桌面配置的典(dian)型(xing)大型(xing)專業農場(chang)塑(su)料(liao)大棚條(tiao)件。
自動(dong)灌溉控制(zhi)的優(you)勢
NIAB EMR團(tuan)隊的(de)(de)研究重點是使(shi)用自動灌溉(gai)控制(zhi)系統(tong)，盡(jin)可能(neng)減少人工干預(yu)。可編程GP2數據(ju)采(cai)集(ji)器允(yun)許NIAB EMR團(tuan)隊為不同(tong)的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)灌溉(gai)制(zhi)度設置(zhi)不同(tong)的(de)(de)控制(zhi)算(suan)法，然(ran)后(hou)測量和(he)比較每種方法的(de)(de)結果。這些實(shi)(shi)驗(yan)使(shi)他們(men)能(neng)夠(gou)準(zhun)確(que)確(que)定(ding)關(guan)鍵(jian)的(de)(de)植(zhi)物脅迫點，并確(que)定(ding)草(cao)莓植(zhi)物整個生長期中培養基質(zhi)的(de)(de)最佳水分含量。
智能(neng)灌(guan)溉技術的使(shi)(shi)用還使(shi)(shi)團隊能(neng)夠(gou)確定達(da)到理想(xiang)草莓(mei)品質和(he)產(chan)量(liang)所需的最(zui)低水量(liang)。鑒(jian)于水資源日益稀缺，這(zhe)種最(zui)大限度地(di)減(jian)少浪費非(fei)常重要，而(er)且集約化園(yuan)藝種植系統可(ke)能(neng)會越來越多地(di)基于城(cheng)市地(di)區建(jian)設，在那(nei)里(li)水資源往往更為珍(zhen)貴。
實際應用數據(ju)
WET中心使用(yong)的(de)(de)灌溉技術也被越來(lai)越多的(de)(de)大型專(zhuan)業種植者采用(yong)。2018年在(zai)這個英國(guo)站(zhan)點(dian)進行的(de)(de)研究清楚(chu)地表明，使用(yong)由NIAB EMR研究團隊設計的(de)(de)基于Delta-T（SM150T傳感器和GP2數據采集器）和Netafim UK精(jing)密(mi)灌溉系(xi)統(tong)的(de)(de)優(you)勢(shi)。
相(xiang)關實測數(shu)據表明(ming)（如下所示），與傳統的(de)最(zui)(zui)佳人(ren)工手(shou)動(dong)方(fang)法相(xiang)比(bi)，使用自動(dong)灌溉系統（由SM150T數(shu)據驅動(dong)）控制(zhi)基(ji)質的(de)水分存在差(cha)異。自動(dong)化系統實現了嚴格控制(zhi)且高(gao)度(du)一致的(de)“鋸齒”圖(tu)案(an)（紅(hong)線）——與最(zui)(zui)佳人(ren)工手(shou)動(dong)控制(zhi)相(xiang)比(bi)，產量(liang)提高(gao)了7%。手(shou)動(dong)方(fang)法也有明(ming)顯更多的(de)基(ji)材太(tai)濕或太(tai)干(gan)的(de)情況發生(sheng)（藍(lan)線）。
VPD和基質包裝袋顏色的影響
WET中心團隊還使(shi)用Delta-T SM150T土壤(rang)濕(shi)(shi)度和(he)溫(wen)度傳感器(qi)以(yi)及RHT2相對(dui)濕(shi)(shi)度和(he)空(kong)氣溫(wen)度傳感器(qi)對(dui)植(zhi)物用水(shui)和(he)蒸(zheng)汽壓差(VPD)之(zhi)間(jian)的相關(guan)性(xing)進行(xing)了研究。
這項研究的(de)(de)(de)(de)成(cheng)果令(ling)人著(zhu)迷(mi)——表明即使是(shi)椰殼纖維種(zhong)植袋(dai)的(de)(de)(de)(de)顏色(se)(se)也會對作物(wu)(wu)生長(chang)產生重大影響。發現(xian)黑色(se)(se)種(zhong)植袋(dai)吸收了(le)更多的(de)(de)(de)(de)太陽輻射產生了(le)更溫(wen)暖的(de)(de)(de)(de)根區（尤其是(shi)在(zai)生長(chang)季節的(de)(de)(de)(de)早(zao)期），而白色(se)(se)種(zhong)植袋(dai)將更多光線反射到(dao)生長(chang)作物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)冠層(ceng)中（參見下圖了(le)解對基質溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)影響）。因此，植物(wu)(wu)生長(chang)與(yu)結(jie)果的(de)(de)(de)(de)時間可以(yi)通過選擇種(zhong)植袋(dai)顏色(se)(se)這樣簡單的(de)(de)(de)(de)方法來控制(zhi)。
PAR和(he)植物氣候的研究
WET中(zhong)心的(de)(de)(de)另一個實驗集中(zhong)在塑料(liao)大棚內PAR（光合(he)(he)有效輻射）水平(ping)的(de)(de)(de)影(ying)響——使用Delta-T QS5 PAR傳感器測量。PAR對應于植物生長和(he)光合(he)(he)作用所(suo)需的(de)(de)(de)輻射光譜范圍，2020年(nian)的(de)(de)(de)水平(ping)遠高于10年(nian)的(de)(de)(de)平(ping)均值。
他們的(de)研究表明，單板(ban)、框架，特別是塑(su)料大棚結構(gou)內的(de)行(xing)位置會影(ying)響植(zhi)物(wu)(wu)的(de)光照(zhao)，從(cong)而影(ying)響植(zhi)物(wu)(wu)的(de)生長和(he)1類果的(de)產量。
為(wei)了探索這(zhe)種現象的影響，該團(tuan)隊(dui)使(shi)用GP2數(shu)據采集和控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)（連接到QS5 PAR傳(chuan)感器(qi)(qi)）根據預設閾值(zhi)要求自動打開和關閉塑料大棚頂部的通風(feng)口(kou)。該系統(tong)旨(zhi)在優(you)化(hua)太陽經過頭頂時(shi)的植(zhi)物(wu)氣(qi)候（示例數(shu)據如(ru)下）。
來自PAR研究的數據能夠(gou)微調WET中(zhong)心的精(jing)確灌溉系統——能夠(gou)根據PAR和(he)VPD相(xiang)關的植物(wu)氣候變化進行額外灌溉，有助于提供最佳的長期(qi)生長條(tiao)件。
因此，這些系統能夠(gou)利用2020年異常晴朗的天氣將(jiang)產量最大化，達(da)到原本無法(fa)實現的水平(ping)。
遠程查看WET中心數據
WET中(zhong)心的上(shang)述所有研(yan)究都受益于(yu)團隊(dui)對實時項目數(shu)據的遠程智能手機(ji)訪問。這(zhe)是通過使用Delta-T的DeltaLINK-Cloud在(zai)線數(shu)據查看平臺實現的。
下面顯示(shi)了一個典型的(de)WET傳感器儀表(biao)板——提供有(you)關(guan)水分含(han)量、孔隙EC、VPD、PAR、通風口(kou)狀態和收集的(de)雨(yu)水信息的(de)實(shi)時信息。
有關WET中心及其精(jing)確灌溉系統的(de)更(geng)多(duo)信(xin)息(xi)，請(qing)訪問：
WET中心由NIAB EMR與許多商(shang)業合作伙伴(ban)合作開發，包括(kuo)AHDB、Berry Gardens Growers、Delta-T Devices、Cocogreen（英國(guo)）、Netafim UK、New Leaf Irrigation 和Stoller Europe Ltd，進(jin)一步的支持來自HL Hutchinson's、Meiosis、South East Water、肯特郡議會(hui)和LEAF。
上海澤(ze)泉科(ke)技股份(fen)有限公(gong)司(si)作為英國(guo)Delta-T的(de)長(chang)期(qi)合作伙伴，為中國(guo)的(de)農業(ye)生態科(ke)學工作者(zhe)提(ti)供先進(jin)的(de)研究設(she)備和專業(ye)的(de)技術服務。