Виртуальный лизиметр удовлетворительно протестирован на практике

Для голландских овощеводов, выращивающих овощи в грунтовых теплицах, наступили тяжелые времена. Национальные нормативные акты требуют, чтобы растения поливали и подкармливали строго в соответствии с их потребностями и никакие остатки не вымывались в грунтовые воды. Легко сказать! Ведь инструментов для контроля этого процесса в практических условиях до сих пор просто не существовало. Сейчас один из них находится в стадии разработки.

Лучший способ контролировать, нет ли вымывания из субстрата, это применение лизиметра. Этот инструмент представляет собой контейнер, наполненный таким же грунтом и засеянный теми же растениями. Он закопан в грунт среди растений. Специальный бак в нижней части контейнера собирает дренажные воды, что позволяет провести их анализ и узнать содержание в них элементом питания и остатков пестицидов. Лизиметры давно применяются в научных исследованиях, но дороги и сложны для применения в промышленных теплицах. Так утверждает ученый университета в Вагенингене (Нидерланды) Вим Фоогт. Вместе с коллегами он разработал практический инструмент – лизиметр, который не путается под ногами, но находится в компьютере. Виртуальный инструмент, который отслеживает, сколько воды поступает, сколько испаряется, каков запас воды в почве и сколько вымывается в нижние горизонты. Речь идет о балансе между входящими и исходящими потоками воды в верхних слоях почвы. По словам Фоогта, необходимо учитывать поливную дозу, потребление и испарение воды растением и водоудерживающую способность почвы. Первые два показателя определить нетрудно. Поливная доза учитывается климат-компьютером теплицы, а для расчета роста растений и испарения существуют надежные математические модели. Сложности создает почва. В каждой теплице свой грунт, что осложняет разработки универсальной математической модели. Поэтому ученые для начала разделили почвенный профиль на три уровня. Верхние 20 см это слой, который обрабатывается, он содержит много органического вещества. Затем идет слой, в котором также присутствуют корни растений, его глубина до 40 см. Третий слой доходит до глубины 60 см и служит водным буфером. Все, что проходит глубже 60 см, вымывается в подземные горизонты. Эти три слоя являются сообщающимися сосудами. После полива верхний слой насыщен водой, затем она (часть ее) стекает во втрой и, наконец, в третий слой. Когда растение потребляет воду или верхний слой высыхает, процесс идет в обратном порядке. Как именно проходит этот процесс, зависит от вида почвы, ее плотности, содержания органического вещества и т.п.

С помощью анализа грунта или уже известных свойств почвы выбирается стандартная характеристика влажности, наиболее подходящая к данной ситуации. После этого виртуальный лизиметр готов рассчитать объем дренажа на основании данных о величине поливной дозы, параметров растения и микроклимата теплицы. По словам Фоогта, это позволяет сделать две вещи. Во-первых, рассчитать правильную дозу полива. Если она не превышает потребление и испарение, то, в принципе, никакого выщелачивания не происходит. Во-вторых, становится видно, что происходит при обычных дозах полива, основанных на опыте, накопленном владельцем теплицы. Ученые считают, что виртуальный лизиметр, в принципе, готов. Он проверен в двух оборотах выращивания хризантем в теплице, в которой установлен настоящий лизиметр. Ученые сравнивали разницу между фактическими и рассчетными результатами. В первом обороте она достигла 7%, во втором была еще меньше. В ближайшее время будут проведены опыты при выращивании альстромерии, трахелиума и однолетних цветов. На основе результатов этих испытаний виртуальный лизиметр станет еще точнее. Кроме того, в течение 2020 года будет создана удобная для пользователя визкализация программы. Во второй половине 2020 года эта программа будет всесторонне протестирована в коммерческих хозяйствах, после чего доложна быть окончательно готова в 2021 году.

Этот проект осуществляется институтом Тепличного садоводства, входящим в состав университета в Вагенингене, под руководством ассоциации тепличных хозяйств «Glastuinbouw Nederland». Его финансируют фонд Знаний в теплице (Kennis In Je Kas (KijK), ведущие поставщики материалов для теплиц и ряд хозяйств.

Джерело https://www.fruit-inform.com

Відповісти

Ваш email не публікується