Тензиометры (иррометры) лучший способ рассчитать время полива в гидропонике – Наука в гидропонике
Недавно я писал сообщения в блоге об измерениях содержания воды в средах в гидропонике. Первый был о проблемах с резистивными датчиками влажности в гидропонике, а второй показал вам недорогой емкостный датчик, который адекватно справляется со своей задачей. Однако, хотя емкостные датчики значительно лучше измеряют влажность по сравнению с резистивными датчиками, они не являются единственным типом надежных датчиков, которые мы можем использовать для измерения содержания воды в гидропонике. В этом посте я хочу поговорить о тензиометрах и о том, как их можно использовать для измерения водного потенциала в гидропонике и почве. Мы немного рассмотрим, как работают тензиометры и почему они являются самыми надежными датчиками времени полива.
Как емкостные, так и резистивные датчики пытаются измерить количество воды в среде, измеряя, как изменяются электрические свойства среды, когда в ней присутствует различное количество воды. Однако растения не так сильно заботятся о том, как меняются эти электрические свойства, их больше всего волнует усилие, которое требуется для перемещения воды из среды в корневую систему растения. Тензиометр представляет собой датчик, предназначенный для измерения сложности этого процесса. Устройство построено с использованием керамического стакана, наполненного дегазированной дистиллированной водой, к которому прикреплен манометр. Когда воды снаружи тензиометра нет, вода внутри него будет сталкиваться с давлением, чтобы выйти, в результате чего манометр в тензиометре будет определять вакуум — по мере добавления воды в среду это давление снижается.
Вышеупомянутое очень похоже на то, что на самом деле испытывают растения. Когда среда влажная, растению легче набирать воду в свою корневую систему, когда среда сухая, растению необходимо бороться, чтобы вода внутри его корней не попадала в среду. Поскольку этот процесс имитирует то, что на самом деле заботит растения, он учитывает множество переменных, которые могут напрямую влиять на это давление, например, осмотическое давление раствора и химический состав среды. В то время как резистивные датчики сильно зависят от этих переменных, а емкостные датчики в значительной степени нечувствительны к ним, тензиометры учитывают их способом, более похожим на то, как это делают растения.
Хотя тензиометры могут быть аналоговыми, как показано на первом изображении в этом посте, были достигнуты большие успехи в создании цифровых тензиометров, которые вы можете использовать для наблюдения за посевами. Компания Netafim (которая не спонсировала этот пост и не имеет никакого отношения ко мне) предоставляет цифровые тензиометры, которые отправляют измерения в центральный узел с возможностью регистрации данных. Хотя они были созданы в основном для почвы, их также можно использовать в гидропонике для непосредственного контроля содержания влаги или, точнее, «давления высыхания» среды. Вы также можете найти тензиометры на сайте irrometer.com (который не спонсировал этот пост и не имеет никакого отношения ко мне), где вы можете получить как аналоговые, так и цифровые датчики, которые вы можете использовать в своих пользовательских настройках, включая сборки Arduino. В следующем посте я покажу вам, как построить такую настройку мониторинга. Обратите внимание, что датчик водяного знака, который они продают, нет традиционный тензиометр, это тип резистивного датчика, в котором также используется керамическая мембрана, своего рода «гибрид».
Обратите внимание, что тензометры не являются идеальными датчиками, они имеют существенный набор проблем. Во-первых, они будут чувствительны к накоплению солей из-за того, как вода поступает в тензиометр и выходит из него. Если соль скапливается в порах керамической чаши тензиометра, она теряет способность правильно определять водный потенциал тензиометра. СМИ. Это может быть особенно проблематично, если в структуре иррометра накапливаются труднорастворимые соли. Второй наиболее распространенной проблемой с ними является их медленный отклик. Тензиометры по самой своей природе полагаются на достижение устойчивого состояния в процессе, который является значительно медленным — поток воды через керамику — поэтому они будут иметь тенденцию медленно реагировать на изменения в содержании воды. среды, когда процесс достигает этого состояния.
В общем, если вам нужен абсолютно лучший способ полива наших сред в гидропонике, то тензиометр, который размещается прямо на уровне корневого кома ваших растений, даст наилучшие результаты для этого, особенно если вы с использованием значительных объемов носителей. Тензиометры/иррометры не могут быть лучше, когда речь идет о времени полива растений в кокосовом или торфяном мхе, в то время как они могут работать с более мелкими средами, такими как минеральная вата, из-за объема, который имеет сам тензиометр.
