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智慧农业

土壤湿度传感器土壤水分张力测量土壤水分含量葡萄园土壤监测

    这是葡萄园中水的基本事实。水存在于土壤,大气和葡萄藤中。这些葡萄园元素中的水相互连接,形成一个连续的整体。在加利福尼亚州,在最后一次春雨过后,水大部分从土壤流向大气,要么直接通过蒸发,要么随着葡萄的蒸腾而间接通过葡萄。只有对葡萄园水分连续性的所有三个组成部分都进行监控,并在计划决策中考虑其条件,才能实现高效,低风险的水资源管理。葡萄水分过少或过大通常是由于葡萄园管理者未能监测水分连续性的一个或多个部分而造成的。通常,被忽视的成分是土壤水分。具有讽刺意味的是,土壤是葡萄藤的水分储存库,而葡萄园的水分管理很大程度上是土壤水分管理的一项工作。我们的感觉和视力是最古老的估算土壤湿度的技术的基础。只需用探针或铁锹收集少量土壤,然后将其紧紧挤压即可。对于大多数土壤,手掌上没有污渍或非常浅的污渍表明需要水。尽管此方法在表征表层土壤水分方面相当有效,但对于大多数葡萄园而言,收集代表性的地下土壤样品限量困难是很有用的。土壤墒情,土壤温湿度,土壤ph,土壤含盐,土壤ec,土壤灌溉
    土壤湿度传感器是表征整个葡萄园根部区域水分的最可靠手段。有两种基本的传感器类型。测量土壤水分张力的那些和测量土壤水分含量的那些。所有类型的传感器都需要与土壤紧密接触以进行有意义的测量。土壤水分张力是水附着在土壤颗粒上的力。在完全湿润的土壤中它非常低,随着土壤干燥,它开始缓慢地增加,然后迅速增加。土壤水分张力与植物吸收水分所需的能量大致成比例。水分传感器测量相对于土壤量的水量。他们没有提供任何关于水对土壤基质的附着程度或水的易提取性的信息。可以针对土壤水分张力校准水含量读数,但是实际上这几乎没有必要,因为土壤水分含量的变化通常比计划灌溉的实际值更为重要。有两种类型的仪器可用于测量土壤水分张力。首先是张力计。它们由一根塑料管组成,该塑料管的一端带有真空计,另一端带有多孔陶瓷尖端,该尖端插入土壤中。管中充满水,水通过多孔尖端与土壤中的水分形成连续体。当土壤变干时,土壤中的水分会拉动试管中的水柱,从而在真空计上产生真空。读数越大,土壤越干燥。使其非常适合葡萄园灌溉用水。张力计的主要缺点是它们需要定期填充。对于遭受更大程度的干燥和水分胁迫的葡萄园,抗阻块是更好的选择。它们的工作范围为0到-199 cbar,分别对应于饱和土壤和空气干燥土壤。电阻块由嵌入多孔介质中的两个电极组成,该介质与土壤水分平衡。土壤和传感器越干燥,电极之间的电流电阻越大,仪表或数据记录仪上记录的读数越高,这也为传感器提供电流。
    为了测量土壤水分含量,使用了两种类型的仪器。中子探针是所有土壤湿度传感器中最精确的,主要是因为它们测量的土壤量比较大。但是,中子探针的使用主要限于研究人员和灌溉顾问,因为它们的购买和操作成本很高。介电传感器是土壤水分含量测量的低成本替代方案。这些仪器可感应土壤传输电脉冲的能力,而电脉冲高度依赖于土壤湿度。电容传感器是最常用的介电传感器类型。它们可作为设计用于安装在不同深度的小型传感器(例如电阻块)或用于测量特定深度上的水分的探头。虽然土壤水分信息仅代表葡萄园水分连续体的一个组成部分,但它可能是决定灌溉的主要因素。在这些情况下,阈值土壤水分张力或特定百分比的土壤水分含量消耗是计划灌溉的基础。定期收集,传输和绘制土壤湿度读数有助于此过程。此类信息在办公计算机和手持设备上接收和查看。这些系统代表了最先进的技术,但是对于那些刚开始进行土壤湿度监测的人来说,通常简单而便宜的启动是最好的选择。

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