В последние годы точное земледелие произвело революцию в способах выращивания сельскохозяйственных культур фермерами. Одной из самых перспективных технологий в точном земледелии является использование датчиков. Используя датчики, фермеры могут отслеживать различные параметры своих культур в режиме реального времени и принимать более обоснованные решения. В связи с этим использование датчиков для управления капельным орошением в картофелеводстве становится все более популярным.
Капельное орошение — это водосберегающий метод, при котором вода подается непосредственно в корневую зону растений. Этот метод особенно подходит для выращивания картофеля, потому что у картофеля неглубокая корневая система, а почва должна быть влажной, но не мокрой. Однако успех капельного орошения во многом зависит от умения подать нужное количество воды в нужное время. Здесь в игру вступают датчики.
Датчики могут измерять различные параметры почвы и урожая, такие как влажность почвы, температура и рост растений. Обладая этой информацией, фермеры могут оптимизировать количество и время подачи воды растениям. Например, датчики могут определять, когда почва высыхает, и автоматически активировать систему орошения. Это предотвращает водный стресс у растений и обеспечивает оптимальный рост и урожайность.
В картофелеводстве датчики также можно использовать для контроля уровня питательных веществ в почве. Для правильного роста картофелю требуются определенные питательные вещества, такие как калий и фосфор. Используя датчики для измерения уровня питательных веществ в почве, фермеры могут корректировать внесение удобрений в соответствии с потребностями урожая. Это не только обеспечивает оптимальный рост и урожайность, но также снижает риск вымывания питательных веществ и загрязнения.
Еще одним преимуществом использования датчиков для управления капельным орошением в картофелеводстве является сокращение потерь воды. Традиционные методы орошения, такие как верхние дождеватели, могут привести к значительным потерям воды из-за испарения и стока. Капельное орошение, с другой стороны, подает воду непосредственно в корневую зону, уменьшая потери воды и повышая эффективность использования воды. Сочетая капельное орошение с датчиками, фермеры могут еще больше сократить потери воды, поливая воду только тогда и там, где это необходимо.
Использование датчиков для управления капельным орошением в картофелеводстве полезно не только для фермеров, но и для окружающей среды. Дефицит воды является глобальной проблемой, и сельское хозяйство является одним из основных водопользователей. Более эффективно используя воду, фермеры могут внести свой вклад в сохранение этого ценного ресурса. Кроме того, сокращение сброса воды также снижает риск эрозии и загрязнения почвы.
В заключение, использование датчиков для управления капельным орошением в картофелеводстве является многообещающей технологией, которая может принести пользу фермерам, окружающей среде и обществу в целом. Предоставляя в режиме реального времени информацию о состоянии почвы и посевов, датчики позволяют фермерам принимать более обоснованные решения об управлении водой и питательными веществами. Это, в свою очередь, приводит к оптимальному росту и урожайности, сокращению отходов воды и экологической устойчивости. Поскольку технологии точного земледелия продолжают развиваться, использование датчиков, вероятно, станет еще более распространенным и важным для будущего сельского хозяйства.
Голландский сельскохозяйственный журнал Boerderij недавно опубликовал статью о том, как использовать датчики для оптимизации капельного орошения картофеля. Капельное орошение — это метод подачи воды непосредственно в корневую зону растений через сеть труб и эмиттеров, который может сократить потери воды и повысить эффективность использования воды по сравнению с другими методами орошения, такими как дождеватели или борозды. Однако капельное орошение требует точного контроля подачи воды, поскольку эмиттеры должны выпускать воду с постоянной скоростью, чтобы избежать неравномерного увлажнения и дисбаланса питательных веществ.
В статье описывается тематическое исследование картофелеводческой фермы в Нидерландах, где датчики использовались для точной настройки системы капельного орошения. Ферма установила датчики влажности почвы на разной глубине в почвенном профиле для измерения содержания воды и температуры почвы. Датчики были подключены к системе телеметрии, которая передавала данные по беспроводной связи на центральный блок управления, который обрабатывал информацию и отправлял команды на контроллер полива.
Контроллер орошения был запрограммирован на регулировку расхода воды и продолжительности цикла орошения на основе показаний датчиков и потребности растений в воде. Потребность растений в воде рассчитывали с использованием коэффициента культуры, который учитывал стадию вегетационного цикла, погодные условия и тип почвы. Коэффициент урожая был получен из эталонной модели эвапотранспирации, которая оценивала количество воды, которое потребуется урожаю для испарения и транспирации для поддержания своих физиологических функций.
Ферма также использовала метеостанцию для сбора данных об осадках, температуре, влажности и скорости ветра, что помогло спрогнозировать потребность сельскохозяйственных культур в воде и соответствующим образом скорректировать график орошения. Метеостанция была связана с системой телеметрии и центральным блоком управления, который синхронизировал контроллер полива с данными о погоде.
Результаты исследования показали, что использование датчиков для оптимизации капельного орошения картофеля позволяет экономить воду, энергию и удобрения, повышая при этом урожайность и качество. Ферме удалось снизить норму полива на 30 % без ущерба для урожая и улучшить качество клубней за счет уменьшения количества полых и деформированных клубней. Ферма также сэкономила энергию за счет сокращения времени откачки и частоты фильтрации ирригационной системы, а также сэкономила удобрения за счет уменьшения потерь при выщелачивании и стока питательных веществ.
