2020年是英國肯特郡NIAB EMR節水技術(shù)中心(WET)草莓產(chǎn)量創(chuàng )紀錄的一年。

WET中心是一個(gè)多學(xué)科的研究和示范設施，將漿果行業(yè)的創(chuàng )新種植技術(shù)和智能灌溉系統組合，展示了提高用水效率和當地水安全、降低成本并實(shí)現行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)量和投資回報的最新解決方案。

自2017年WET中心成立以來(lái)，Delta-T一直是WET中心的行業(yè)合作伙伴，并為其研究項目和在售灌溉系統提供傳感器和數據采集器。

越來(lái)越令人印象深刻的成果

WET中心開(kāi)發(fā)的不斷發(fā)展的灌溉技術(shù)顯示出越來(lái)越令人印象深刻的成果。2020年，一級草莓的產(chǎn)量達到了72噸/公頃（與上一年相比顯著(zhù)增加）。而2011年至2013年的行業(yè)平均可銷(xiāo)售草莓產(chǎn)量為45噸/公頃。

WET中心的智能灌溉系統去年也大幅提高了用水效率，生產(chǎn)一噸水果所需的水量為37.5至44立方米。相比之下，2011年至2013年期間的行業(yè)平均則需要49至108立方米的水。這些數據清楚地顯示了新技術(shù)為這些關(guān)鍵指標帶來(lái)的改進(jìn)。

獲得這些令人印象深刻的成果所使用的尖端技術(shù)圍繞著(zhù)由Mark Else博士領(lǐng)導的NIAB EMR團隊進(jìn)行的重要研究——使用多種Delta-T儀器，包括QS5 PAR量子傳感器、SM150T和ML3 ThetaProbe土壤水分傳感器、GP1數據采集器以及GP2高級數據采集和控制器。

該團隊在小型塑料大棚中進(jìn)行了初步研究，調節生長(cháng)環(huán)境以獲得更好的水果質(zhì)量/產(chǎn)量和更少的水資源消耗。不過(guò)，WET中心為研究人員提供了一個(gè)機會(huì )來(lái)證明他們的技術(shù)在“實(shí)際應用”環(huán)境中同樣有效，即具有桌面配置的典型大型專(zhuān)業(yè)農場(chǎng)塑料大棚條件。

自動(dòng)灌溉控制的優(yōu)勢

NIAB EMR團隊的研究重點(diǎn)是使用自動(dòng)灌溉控制系統，盡可能減少人工干預?？删幊蘂P2數據采集器允許NIAB EMR團隊為不同的實(shí)驗灌溉制度設置不同的控制算法，然后測量和比較每種方法的結果。這些實(shí)驗使他們能夠準確確定關(guān)鍵的植物脅迫點(diǎn)，并確定草莓植物整個(gè)生長(cháng)期中培養基質(zhì)的最佳水分含量。

智能灌溉技術(shù)的使用還使團隊能夠確定達到理想草莓品質(zhì)和產(chǎn)量所需的最低水量。鑒于水資源日益稀缺，這種最大限度地減少浪費非常重要，而且集約化園藝種植系統可能會(huì )越來(lái)越多地基于城市地區建設，在那里水資源往往更為珍貴。

實(shí)際應用數據

WET中心使用的灌溉技術(shù)也被越來(lái)越多的大型專(zhuān)業(yè)種植者采用。2018年在這個(gè)英國站點(diǎn)進(jìn)行的研究清楚地表明，使用由NIAB EMR研究團隊設計的基于Delta-T（SM150T傳感器和GP2數據采集器）和Netafim UK精密灌溉系統的優(yōu)勢。

相關(guān)實(shí)測數據表明（如下所示），與傳統的最佳人工手動(dòng)方法相比，使用自動(dòng)灌溉系統（由SM150T數據驅動(dòng)）控制基質(zhì)的水分存在差異。自動(dòng)化系統實(shí)現了嚴格控制且高度一致的“鋸齒”圖案（紅線(xiàn)）——與最佳人工手動(dòng)控制相比，產(chǎn)量提高了7%。手動(dòng)方法也有明顯更多的基材太濕或太干的情況發(fā)生（藍線(xiàn)）。

VPD和基質(zhì)包裝袋顏色的影響

WET中心團隊還使用Delta-T SM150T土壤濕度和溫度傳感器以及RHT2相對濕度和空氣溫度傳感器對植物用水和蒸汽壓差(VPD)之間的相關(guān)性進(jìn)行了研究。

這項研究的成果令人著(zhù)迷——表明即使是椰殼纖維種植袋的顏色也會(huì )對作物生長(cháng)產(chǎn)生重大影響。發(fā)現黑色種植袋吸收了更多的太陽(yáng)輻射產(chǎn)生了更溫暖的根區（尤其是在生長(cháng)季節的早期），而白色種植袋將更多光線(xiàn)反射到生長(cháng)作物的冠層中（參見(jiàn)下圖了解對基質(zhì)溫度的影響）。因此，植物生長(cháng)與結果的時(shí)間可以通過(guò)選擇種植袋顏色這樣簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制。

PAR和植物氣候的研究

WET中心的另一個(gè)實(shí)驗集中在塑料大棚內PAR（光合有效輻射）水平的影響——使用Delta-T QS5 PAR傳感器測量。PAR對應于植物生長(cháng)和光合作用所需的輻射光譜范圍，2020年的水平遠高于10年的平均值。

他們的研究表明，單板、框架，特別是塑料大棚結構內的行位置會(huì )影響植物的光照，從而影響植物的生長(cháng)和1類(lèi)果的產(chǎn)量。

為了探索這種現象的影響，該團隊使用GP2數據采集和控制器（連接到QS5 PAR傳感器）根據預設閾值要求自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉塑料大棚頂部的通風(fēng)口。該系統旨在優(yōu)化太陽(yáng)經(jīng)過(guò)頭頂時(shí)的植物氣候（示例數據如下）。

來(lái)自PAR研究的數據能夠微調WET中心的精確灌溉系統——能夠根據PAR和VPD相關(guān)的植物氣候變化進(jìn)行額外灌溉，有助于提供最佳的長(cháng)期生長(cháng)條件。

因此，這些系統能夠利用2020年異常晴朗的天氣將產(chǎn)量最大化，達到原本無(wú)法實(shí)現的水平。

遠程查看WET中心數據

WET中心的上述所有研究都受益于團隊對實(shí)時(shí)項目數據的遠程智能手機訪(fǎng)問(wèn)。這是通過(guò)使用Delta-T的DeltaLINK-Cloud在線(xiàn)數據查看平臺實(shí)現的。

下面顯示了一個(gè)典型的WET傳感器儀表板——提供有關(guān)水分含量、孔隙EC、VPD、PAR、通風(fēng)口狀態(tài)和收集的雨水信息的實(shí)時(shí)信息。

有關(guān)WET中心及其精確灌溉系統的更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)：https://www.thewetcentre.com/

WET中心由NIAB EMR與許多商業(yè)合作伙伴合作開(kāi)發(fā)，包括AHDB、Berry Gardens Growers、Delta-T Devices、Cocogreen（英國）、Netafim UK、New Leaf Irrigation 和Stoller Europe Ltd，進(jìn)一步的支持來(lái)自HL Hutchinson's、Meiosis、South East Water、肯特郡議會(huì )和LEAF。

上海澤泉科技股份有限公司作為英國Delta-T的長(cháng)期合作伙伴，為中國的農業(yè)生態(tài)科學(xué)工作者提供先進(jìn)的研究設備和專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)。