丁萬(wàn)峰
(大連市金普新區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心,遼寧 大連 116100)
用土壤濕度傳感器確定含水量有兩種基本方法,即張力傳感測(cè)試和體積傳感測(cè)試。通常,體積傳感器設(shè)計(jì)用于根據(jù)土壤的介電常數(shù)估算土壤體積含水量。水的介電系數(shù)遠(yuǎn)大于其他土壤成分,如空氣。因此,介電常數(shù)的測(cè)量提供了對(duì)含水量的可預(yù)測(cè)估計(jì)。在基于體積傳感器的灌溉控制器中,控制器具有可調(diào)節(jié)的閾值設(shè)置,單個(gè)傳感器可用于控制多個(gè)區(qū)域的灌溉,或者多個(gè)傳感器可用于多個(gè)區(qū)域。在多個(gè)區(qū)域使用一個(gè)傳感器的情況下,通常是最干燥或最需要灌溉的區(qū)域。為了確保所有區(qū)域的充分灌溉,選擇傳感器位置。然后,可以在其他區(qū)域調(diào)整控制器的運(yùn)行時(shí)間,以限制過(guò)度灌溉。研究者們發(fā)現(xiàn),與理論需水量相比,土壤水分傳感器系統(tǒng)平均減少了73%的用水。
蒸發(fā)灌溉控制器根據(jù)不同地區(qū)水蒸發(fā)情況提供灌溉。蒸發(fā)控制器可以作為現(xiàn)有灌溉定時(shí)器的補(bǔ)充或作為單一組件標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)器使用。為了有效使用蒸發(fā)控制器,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特定條件(如土壤類(lèi)型、植物類(lèi)型、土壤濕度等)對(duì)參考地區(qū)進(jìn)行調(diào)整。研究發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)灌溉控制器可節(jié)省25%~63%的水。在使用蒸發(fā)控制器時(shí),重要的是確保特定場(chǎng)地條件的適當(dāng)參數(shù)設(shè)置,以實(shí)現(xiàn)節(jié)水和最大化草坪質(zhì)量
雨水傳感器設(shè)計(jì)用于在一定程度的降雨后中斷預(yù)定的灌溉事件。灌溉計(jì)劃被編程到計(jì)時(shí)器中,灌溉頻率和灌溉深度會(huì)影響雨水傳感器,從而根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅坷@過(guò)或允許編程的灌溉事件。雨水傳感器使用吸濕多孔圓盤(pán)來(lái)觸發(fā)灌溉旁路,當(dāng)圓盤(pán)吸水時(shí),它們的大小與吸水量成比例地膨脹。當(dāng)圓盤(pán)膨脹到可耗盡時(shí),設(shè)置開(kāi)關(guān)打開(kāi)并保持打開(kāi),直到圓盤(pán)干燥和收縮。圓盤(pán)干燥所需的時(shí)間由環(huán)境決定,如太陽(yáng)輻射、相對(duì)濕度和風(fēng)速等條件。許多對(duì)雨水傳感器的研究表明,在正常降雨頻率下,它們可以節(jié)省高達(dá)34%的水量,而不會(huì)對(duì)作物質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。此外,傳感器的回收期估計(jì)超過(guò)10年。另一項(xiàng)研究表明有雨水傳感器的農(nóng)田比沒(méi)有雨水傳感器的農(nóng)田灌溉水量減少了80%。
總的來(lái)說(shuō),本文介紹的每種技術(shù)的正確安裝和設(shè)置,是決定每種系統(tǒng)減少用水并保證作物質(zhì)量的一個(gè)重要因素。體積含水量閾值是正確制定灌溉計(jì)劃一個(gè)重要因素。與土壤水分傳感器控制器相關(guān)的灌溉計(jì)劃對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)水至關(guān)重要。對(duì)于蒸發(fā)控制器系統(tǒng),輸入?yún)?shù)影響施加水量和雨水傳感器的頻率,所以必須考慮閾值設(shè)置和灌溉頻率,以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。