Синхронизация поливов с датчиками влажности в гидропонике – Наука в гидропонике
После обсуждения различных типов готовых датчиков для измерения влажности в гидропонике (1,2,3) мы теперь собираемся изучить практическое использование этих датчиков для определения времени поливов на гидропонных культурах. В этом посте я поделюсь с вами некоторыми ключевыми аспектами планирования времени полива с использованием датчиков влажности, а также некоторыми полезными ресурсами, которые я нашел в научной литературе, посвященной этой проблеме. В основном мы обсудим калибровку датчика, его размещение и техническое обслуживание.
В принципе, использование датчиков для полива кажется простым. Подождите, пока датчик не сообщит вам, что в среде мало воды, включите полив, подождите, пока датчики не сообщат о достаточном количестве воды, выключите полив и дождитесь повторения процесса. Однако есть несколько моментов, усложняющих задачу, которые необходимо должным образом рассмотреть, если вы хотите успешно использовать эти датчики для полива. Первая такая проблема — это «уставка» полива — когда датчик запускает событие полива — и как мы можем это определить.
В идеале первое, что вы должны сделать с датчиком, — это откалибровать его для конкретной среды, чтобы убедиться, что вы можете сопоставить данные показания датчика с заданным содержанием влаги. Процедура ниже описывает, как это можно сделать:
- Заполните емкость известного объема со сливными отверстиями полностью сухой средой без каких-либо растений.
- Взвесьте этот полный контейнер.
- Вставьте в него датчик влажности и проводите измерения, пока не получите стабильные показания. Это будет уставка датчика.
- Смачивайте среду питательным раствором до тех пор, пока со дна не будет стекать значительное количество жидкости.
- Подождите, пока поток не прекратится.
- Взвесьте носитель и снимайте одно показание датчика влажности каждые 1-2 часа, записывая время каждого показания, пока носитель не вернется в пределах 10% от значения начального показания.
С помощью этих данных вы можете построить график зависимости сигнала датчика от содержания воды (измеренный вес – сухой вес), который можно использовать для определения того, какие разные сигналы датчика соответствуют количеству воды в среде. Вы можете перевести этот вес воды в объемное содержание воды, рассчитав объем воды по весу, а затем погрузив его на общий объем среды. В конце концов вы должны прийти к кривым, подобным показанным выше, где вы можете использовать регрессионный анализ для создания взаимосвязи между содержанием влаги и сигналом датчика.
Теперь, когда датчики откалиброваны, вы можете выбрать уставку для орошения в зависимости от желаемой степени сухости спины. Оптимальная точка для этого будет зависеть от вашей VPD и ваших целей выращивания — хотите ли вы экономить воду, максимизировать урожайность и т. д. — но обычно хорошей идеей будет начинать полив с точки 50% сухости, если не существует других рекомендаций. . Некоторые виды растений не очень чувствительны к этому моменту — см. эту статью о базилике — при условии, что вы допускаете достаточную сухость для адекватного насыщения кислородом корневой системы. Допуская более глубокие осушения, вы можете сэкономить на воде, хотя это может быть проблематично, если ваши поливы выполняются питательными растворами значительно высокой концентрации. Отношение размера растения к объему среды также будет играть роль, поскольку более крупные растения в меньших контейнерах будут терпеть более неглубокие засухи, так как общее количество воды в среде будет меньше.
Когда инициируется событие полива, также стоит подумать, как долго это событие будет происходить. Если вы поливаете только до тех пор, пока датчик не покажет высокое содержание влаги, стока будет очень мало, а питательные вещества будут накапливаться в среде, и возникнет дисбаланс, поскольку питательные вещества, которые не впитаются, не могут быть выщелачены. По этой причине орошение обычно продолжают в течение нескольких минут после того, как датчики достигают высокого значения влажности, чтобы убедиться, что собрано достаточное количество стока, чтобы избежать этих проблем.
Расположение датчика также будет иметь решающее значение для определения времени полива, поскольку вы хотите убедиться, что все растения правильно политы. Поскольку события полива, как правило, инициируются одним датчиком, садовод должен решить, является ли риск недостаточного или избыточного полива более приемлемым. Если риск затопления считается более важным, датчик обычно размещают на самом крупном растении, в месте с микроклиматом с самым высоким VPD и на которое поступает больше всего света. Это растение будет с наибольшей потребностью в воде и, скорее всего, первым будет нуждаться в поливе. Если вы будете поливать его всякий раз, когда это растение нуждается в воде, то почти все остальное будет находиться в точке с более высоким содержанием влаги. Это может быть опасной игрой, особенно если чрезмерный полив может быть проблематичным. В этих случаях обычно лучше иметь несколько датчиков и зон орошения и принимать решения на основе более сложных процессов управления. Вы можете прочитать больше о сроках полива и поливах в гидропонике в целом здесь.
Последним важным моментом здесь является техническое обслуживание датчика. Предположение, что датчики влажности всегда будут работать одинаково, может привести к катастрофе, поскольку эти датчики могут выйти из строя по разным причинам. Поскольку они подвергаются воздействию влажной среды с высоким содержанием солей, контакты могут подвергаться коррозии, провода могут ломаться, а соли могут накапливаться внутри сенсорных структур. По этой причине рекомендуется с некоторой периодичностью промывать эти датчики дистиллированной водой — обычно я рекомендую не реже одного раза в месяц — и проводить повторную калибровку датчиков не реже одного раза в год. яТакже хорошо держать в резерве пару уже откалиброванных датчиков, чтобы эти датчики можно было быстро развернуть в случае отказа датчика полива.. Чтобы быть в безопасности, полив контролируется измерениями, сделанными двумя датчиками на одном и том же растении и быть предупрежденным, если показания этих датчиков расходятся, это обычно указывает на то, что датчик ухудшился и его необходимо заменить.
