Cenšoties panākt augstu ražu un efektivitāti mūsdienu siltumnīcās, vides kontrole ir paplašinājusies no makroskopiskajiem gaisa temperatūras un mitruma aspektiem līdz kultūraugu vainagu un pat lapu mikroskopiskajām saskarnēm. Lapas kā galvenie fotosintēzes, transpirācijas un gāzu apmaiņas orgāni kultūraugos, temperatūra, mitrums un mikrovide uz to virsmas tieši ietekmē fizioloģisko aktivitāti, stresa stāvokli un slimību rašanās risku. Tomēr šī galvenā saskarne jau sen ir bijusi kā "melnā kaste". Lapu virsmas temperatūras un mitruma sensoru ieviešana ir tieši paplašinājusi monitoringa tvērumu līdz kultūraugu virsmai, sniedzot vēl nebijušu precīzu ieskatu siltumnīcu apsaimniekošanā un uzsākot jaunu posmu no "vides apsaimniekošanas" līdz "pašu kultūraugu fizioloģiskajai apsaimniekošanai".
I. Kāpēc pievērst uzmanību “lapu virsmas” mikroklimatam?
Siltumnīcas gaisa temperatūras un mitruma dati nevar precīzi atspoguļot lapu virsmas patieso stāvokli. Transpirācijas, siltuma starojuma pārneses un robežslāņa efekta dēļ bieži vien pastāv ievērojama atšķirība starp lapu virsmas temperatūru un gaisa temperatūru (kas var būt par 2–8 °C zemāka vai pat augstāka), un rasas kondensācijas vai mitruma ilgumu uz lapu virsmas nevar tieši atspoguļot gaisa mitrums. Šī mikrovide ir atslēga vairākiem procesiem:
Slimību vairošanās vieta: Lielākās daļas sēnīšu un baktēriju slimību (piemēram, pūkainās miltrasas, pelēkās puves un miltrasas) sporu dīgšana un inficēšanās ir stingri atkarīga no nepārtraukta mitruma ilguma uz lapu virsmas un temperatūras loga.
Transpirācijas "vārsts": lapu atvārsnīšu atvēršanos un aizvēršanos nosaka lapu temperatūra un ūdens tvaika spiediena starpība starp lapām un gaisu, tieši ietekmējot ūdens izmantošanas efektivitāti un fotosintēzes ātrumu.
Fizioloģiskā stresa indikatori: Nenormāla lapu temperatūras paaugstināšanās var liecināt par ūdens stresu, sakņu problēmām vai pārmērīgu apgaismojumu.
II. Sensoru tehnoloģija: asmeņu “sensorās ādas” simulācija
Lapu virsmas temperatūras un mitruma sensors nav tieši uzstādīts uz reālām lapām, bet gan ir rūpīgi izstrādāts sensora elements, kas var simulēt lapu tipiskās termiskās un mitruma īpašības.
Bionisks dizains: tā sensoru virsma imitē īstus lāpstiņas materiāla, krāsas, slīpuma leņķa un siltumietilpības ziņā, nodrošinot, ka tā reakcija uz starojumu, konvekciju un kondensāciju atbilst īstu lāpstiņu augstumam.
Divu parametru sinhronā uzraudzība
Lapu virsmas temperatūra: precīzi izmēriet simulētās lapu virsmas temperatūru, lai atspoguļotu kultūraugu vainaga enerģijas bilances stāvokli.
Lapu virsmas mitrums/mitrais stāvoklis: mērot dielektriskās konstantes vai pretestības izmaiņas, precīzi nosaka, vai uztveršanas virsma ir sausa, mitra (ar rasu vai tieši pēc apūdeņošanas) vai piesātināta, un kvantitatīvi nosaka lapu mitruma ilgumu.
Nesagraujošs un reprezentatīvs: tas novērš bojājumus vai traucējumus, ko var radīt saskare ar īstām lapām, un to var izvietot vairākos punktos, lai attēlotu dažādu vainagu pozīciju mikroklimatu.
Iii. Revolucionāri pielietojumi siltumnīcās
“Zelta standarts” slimību prognozēšanai un precīzai kontrolei
Šī ir lapu virsmas sensora vissvarīgākā vērtība.
Prakse: Iepriekš iestatiet temperatūras un mitruma ilguma modeļus noteiktu slimību (piemēram, tomātu lakstu puves un gurķu miltrasas) rašanās gadījumā sistēmā. Sensors nepārtraukti uzrauga faktiskos temperatūras un mitruma apstākļus uz lapu virsmas.
Lēmums: Kad vides apstākļi nepārtraukti sasniedz slimības infekcijas “kritisko logu”, sistēma automātiski izdod augsta līmeņa agrīno brīdinājumu.
Vērtība
Nodrošināt preventīvu pesticīdu lietošanu: Veikt precīzu kontroli visefektīvākajā periodā, pirms patogēnās baktērijas var inficēties, vai infekcijas agrīnā stadijā, apturot slimību pumpurā.
Ievērojami samazināt pesticīdu lietošanu: mainīt regulāro pesticīdu lietošanas modeli, lai panāktu lietošanu pēc pieprasījuma. Praktiskā pieredze rāda, ka tas var samazināt nevajadzīgas izsmidzināšanas biežumu par 30–50 %, tādējādi samazinot izmaksas un pesticīdu atlieku risku.
Zaļās ražošanas atbalstīšana: tas ir galvenais tehniskais instruments bioloģiskas vai integrētas kaitēkļu un slimību apkarošanas nodrošināšanai.
2. Optimizēt vides kontroles stratēģijas, lai izvairītos no fizioloģiskā stresa
Prakse: Lapu temperatūras un gaisa temperatūras atšķirības uzraudzība reāllaikā.
Lēmums
Ja lapu temperatūra ir ievērojami augstāka par gaisa temperatūru un turpina paaugstināties, tas var liecināt par nepietiekamu transpirāciju (ierobežota ūdens absorbcija sakņu sistēmā vai augsts mitrums, kas izraisa atvārsnīšu aizvēršanos), un ir jāpārbauda laistīšana vai jāpalielina ventilācija.
Ziemas naktīs, uzraugot kondensāta veidošanās risku uz lapu virsmas, var precīzi kontrolēt apkuri vai ieslēgt iekšējo cirkulācijas ventilatoru, lai novērstu lapu zonas atkailināšanos, tādējādi samazinot slimību risku.
Vērtība: tiešāk regulē siltumnīcas vidi, pamatojoties uz kultūraugu fizioloģiskajām reakcijām, uzlabojot kultūraugu veselību un resursu izmantošanas efektivitāti.
3. Vadīt precīzu apūdeņošanu un ūdens un mēslojuma pārvaldību
Prakse: Apvienojumā ar augsnes mitruma datiem lapu virsmas temperatūra ir jutīgs rādītājs, lai novērtētu ūdens stresu kultūraugos.
Lēmums: Ja pēcpusdienā, kad saules gaisma ir intensīva, lapu temperatūra neparasti paaugstinās, tas var liecināt, ka, lai gan augsnes mitrums joprojām ir pieņemams, transpirācijas pieprasījums ir pārsniedzis sakņu sistēmas ūdensapgādes jaudu. Jāapsver papildu apūdeņošana vai miglošana dzesēšanai.
Vērtība: Panākt rafinētāku ūdens apsaimniekošanu un novērst slēpta stresa radītos ražas un kvalitātes zudumus.
4. Novērtēt agronomisko pasākumu efektivitāti
Prakse: Salīdziniet lapu virsmas mikroklimata izmaiņas vainagā pirms un pēc dažādu agronomisko darbību ieviešanas (piemēram, rindu atstatuma pielāgošanas, dažādu segumu izmantošanas un ventilācijas stratēģiju maiņas).
Vērtība: Kvantitatīvi novērtēt šo pasākumu faktisko ietekmi uz kultūraugu vainagu ventilācijas uzlabošanu, mitruma samazināšanu un temperatūras līdzsvarošanu, sniedzot datu atbalstu audzēšanas plānu optimizēšanai.
Iv. Izvietošanas punkti: uztveriet īsto vainaga signālu
Atrašanās vietas reprezentativitāte: Tas jāizvieto reprezentatīvā vietā kultūraugu vainagā, parasti galveno funkcionālo lapu augstumā auga vidū, un jāizvairās no tiešas smidzinātāju apūdeņošanas ūdenslīnijas.
Daudzpunktu monitorings: lielās vai daudzlaidumu siltumnīcās dažādās vietās (gaisa atveru tuvumā, vidū un tālākajā galā) jāizvieto vairāki punkti, lai aptvertu mikroklimata telpiskās variācijas.
Regulāra kalibrēšana un apkope: pārliecinieties, vai sensora virsma ir tīra un simulētā asmens raksturlielumi nav mainījušies, lai garantētu datu ilgtermiņa uzticamību.
V. Empīrisks gadījums: uz datiem balstīta lakstu puves apkarošana tomātiem bez tās
Nīderlandē augsto tehnoloģiju tomātu siltumnīcā ir pilnībā ieviests lapu virsmas temperatūras un mitruma uzraudzības tīkls. Sistēma integrē lakstu puves infekcijas modeli tomātiem. Tipiskā pavasara ražošanas ciklā:
Sensors ir atkārtoti konstatējis, ka lapu virsmas mitruma ilgums naktī ir sasniedzis slimības riska slieksni, taču temperatūras apstākļi nav pilnībā izpildīti.
2. Tikai “augsta riska loga periodā”, kad trīs reizes vienlaikus tika izpildīti gan temperatūras, gan mitruma ilguma nosacījumi, sistēma izdeva augstākā līmeņa pesticīdu lietošanas brīdinājumu.
3. Audzētāji precīzus mērķtiecīgus kontroles pasākumus veica tikai pēc iepriekšminētajiem trim brīdinājumiem.
Visā veģetācijas periodā siltumnīca veiksmīgi panāca tomātu lakstu puves “nulles sastopamību”, samazinot regulāras profilaktiskās pesticīdu lietošanas biežumu no 12 līdz 3 reizēm. Vienlaikus, pateicoties manuālas un mehāniskas iejaukšanās samazināšanai pesticīdu lietošanā, kultūraugu augšana kļuva stabilāka, un galīgā raža palielinājās par aptuveni 5%. Siltumnīcas vadītājs komentēja: “Iepriekš mēs katru nedēļu izsmidzinājām pesticīdus, lai novērstu “iespējamos” riskus.” Tagad lapu virsmas sensors mums norāda, kad risks patiešām pastāv. Tas nav tikai izmaksu ietaupījums; tā ir arī vislielākā cieņa pret kultūraugiem un vidi.
Secinājums
Siltumnīcu ražošanas procesā, virzoties uz īpaši precīzu ražošanu, tieša kultūraugu fizioloģiskā stāvokļa uztvere kļūst par augstāka līmeņa konkurētspēju, kas pārsniedz vides kontroli. Lapu virsmas temperatūras un mitruma sensors ir kā divu vērīgu acu uzstādīšana audzētājiem, kas var "redzēt" lapu elpošanu un "sajust" latentās slimības. Tas pārveido kultūraugus no apsaimniekotiem "objektiem" par inteliģentām vienībām, kas aktīvi "izsaka" savas vajadzības. Atšifrējot lapotnes mikroklimata kodu, siltumnīcu pārvaldība ir paaugstināta no plašas vides parametru regulēšanas līdz proaktīvai un paredzošai pārvaldībai, kuras centrā ir kultūraugu veselība un fizioloģiskās vajadzības. Tas ir ne tikai sasniegums ražošanas tehnoloģijā, bet arī spilgts ilgtspējīgas lauksaimniecības koncepcijas praktisks piemērs – sasniedzot vislielākos ražošanas ieguvumus un ekoloģisko harmoniju ar vismazāko ārēju iejaukšanos. Attīstoties algoritmiem, šie dati tiks vēl vairāk integrēti siltumnīcu mākslīgā intelekta smadzenēs, virzot lauksaimniecību uz patiesi inteliģentu jaunu ēru, kurā "zināt kultūraugu temperatūru un izprast augu vajadzības".
Lai iegūtu plašāku informāciju par lauksaimniecības sensoriem, lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 24. decembris