آبیاری هوشمند گلخانه زمان شروع و حجم هر نوبت را با داده‌های واقعی تنظیم می‌کند و بررسی می‌کند که آب طبق فرمان رسیده باشد. برای راه‌اندازی، اول دبی و فشار هر زون را اندازه بگیرید، بعد سنسور را در نقطهٔ نماینده نصب کنید و برای هر فرمان سقف زمان یا حجم بگذارید. اگر شبکه هنوز یکنواخت نیست، اول از راهنمای سیستم آبیاری گلخانه برای بررسی پمپ، فیلتراسیون و توزیع آب استفاده کنید.
از شبکهٔ موجود شروع کنیم یا کل سامانه را عوض کنیم؟
در گلخانه‌ای که تایمر یا تابلو قبلی دارد، اولین تصمیم نوع کنترلر نیست. اول برای هر شیر مشخص کنید چند خروجی را تغذیه می‌کند و آیا فشار و دبی قابل تکرارند. اگر ردیف انتهایی به علت گرفتگی کم‌آب است، سنسور نصب‌شده در آن قسمت ممکن است مدام درخواست آب بدهد و بقیهٔ ردیف بیش‌ازحد آبیاری شود. ابتدا مشکل توزیع را حل کنید و سپس یک زون نماینده را برای آزمایش کنترل بازخوردی انتخاب کنید.
برای ارتقا، یک دبی‌سنج مشترک می‌تواند در حالت اجرای تک‌زون به تشخیص اجرای فرمان کمک کند. اگر چند شیر هم‌زمان باز می‌شوند، جمع جریان لزوماً نشان نمی‌دهد هر زون سهم درست را گرفته است. در این حالت باید شیوهٔ تفکیک جریان یا ترتیب بازشدن شیرها در طرح مشخص شود. هزینهٔ کابل‌کشی، دسترسی برای سرویس و امکان تأمین قطعهٔ جایگزین را نیز در انتخاب تجهیزات لحاظ کنید.
برای هر زون چه چیزی را اندازه بگیریم؟
| اندازه‌گیری | تصمیمی که پشتیبانی می‌کند | کنترل خطا |
|---|---|---|
| رطوبت حجمی یا مکش آب در ناحیه ریشه | شروع آبیاری در خاک یا بستر | قرائت را با مشاهده، وزن یا نمونه‌برداری مقایسه کنید. |
| تابش تجمعی | تنظیم فاصله پالس‌ها در کشت بدون خاک | آستانه را با زه‌آب و واکنش محصول بازبینی کنید. |
| دبی و حجم ورودی | تأیید اجرای فرمان هر زون | حدود هشدار را با خط مبنای همان زون بسنجید. |
| حجم زه‌آب و EC ورودی و خروجی | ارزیابی تأمین آب و روند شوری در بستر بدون خاک | اندازه‌گیری‌ها را در شرایط قابل مقایسه ثبت کنید. |
سنسور را در عمق فعال ریشه و در فاصله‌ای از قطره‌چکان نصب کنید که رفتار معمول بستر را نشان دهد. نقطه‌ای که همیشه خیس می‌ماند می‌تواند خشک‌شدن بخش دیگری از بستر را پنهان کند. در زون ناهمگن، چند نقطه را مقایسه کنید. پس از تعویض بستر یا جابه‌جایی قطره‌چکان، قرائت را دوباره ارزیابی کنید.
منطق کنترلر از درخواست آب تا تأیید جریان
- شروع چرخه را به درخواست معتبر سنسور یا منطق تابش و آماده‌بودن آب و تجهیزات مشروط کنید.
- پس از فرمان بازشدن شیر، فرصت کوتاهی برای پایدارشدن جریان بدهید و دبی را با محدوده همان زون مقایسه کنید.
- با رسیدن به حجم هدف یا حد زمانی، چرخه را ببندید. بین پالس‌ها زمان بدهید تا آب در بستر پخش شود و کنترلر پشت‌سرهم فرمان ندهد.
- تزریق کود را به وجود جریان تأییدشده وابسته کنید. علت شروع، حجم تحویلی و دلیل توقف را ثبت کنید.
- برای قطع سنسور یا ارتباط، برنامهٔ محلی محدود و هشدار تعریف کنید. اگر سطح آب پایین است یا جریان تأیید نمی‌شود، فرمان تزریق را متوقف کنید و علت را بررسی کنید.
برنامه را چطور برای خاک و بستر بدون خاک تنظیم کنیم؟
در خاک، تغییر رطوبت یا مکش را در ناحیهٔ فعال ریشه دنبال کنید و مطمئن شوید آب به عمق هدف می‌رسد. در بسترهای کم‌حجم مانند کوکوپیت، از پالس‌های قابل اندازه‌گیری شروع کنید و حجم ورودی، زه‌آب و EC را در کنار تابش ببینید. برنامهٔ ثابت برای همهٔ فصل‌ها و زون‌ها مناسب نیست. وقتی روز ابری می‌شود یا بار محصول عوض می‌شود، پاسخ بستر و گیاه باید مبنای بازتنظیم باشد.
سناریوی خیار خاکی با آب استخر
در ابتدای آزمایش، یک نوبت آبیاری را تحت نظارت اجرا کنید. دبی ورودی زون، فشار پس از فیلتر و تغییر رطوبت در دو موقعیت نماینده را ثبت کنید. اگر تأمین استخر محدود است، حد پایین آب را در منطق اجازهٔ کار پمپ لحاظ کنید. وجود سیگنال سنسور رطوبت دلیل کافی برای روشن‌شدن پمپ نیست. سامانه باید آماده‌بودن منبع و سالم‌بودن اندازه‌گیری را هم بررسی کند.
بعد از چند چرخه، نمودار رطوبت قبل و بعد از هر آبیاری را با حجم تحویلی کنار هم بگذارید. اگر حجم تحویلی ثابت است اما واکنش دو نقطه فرق دارد، ابتدا الگوی خیس‌شدن خاک و محل نصب سنسور را بررسی کنید. اگر هر دو نقطه خشک‌اند و دبی هم کاهش یافته، از فیلتر، فشار ورودی و شیر شروع کنید. این ترتیب کمک می‌کند تغییر آستانه آخرین پاسخ به مشکل تجهیزاتی باشد.
سناریوی کشت روی کوکوپیت با تزریق کود
تابش می‌تواند به زمان‌بندی پالس کمک کند. برای شروع، حجم ورودی هر پالس و زه‌آب چند کیسهٔ نماینده را ثبت کنید. در روزهای ابری، پالس‌های زیاد می‌توانند مدت مرطوب ماندن بستر را بالا ببرند. در روزهای پرتابش نیز کوتاه کردن بی‌محابای پالس‌ها ممکن است باعث شود بخش‌هایی از بستر دوباره مرطوب نشوند. با مقایسهٔ حجم، روند EC و پاسخ محصول، زمان‌بندی اولیه را اصلاح کنید.
EC و pH را با روش ثابت و در نقطهٔ نمونه‌گیری تعریف‌شده بسنجید. اگر EC زه‌آب چند روز بالا می‌رود، اندازه‌گیری را دوباره کنترل کنید و روند آب ورودی، زه‌آب، محلول غذایی و تغییر منبع آب را کنار هم ببینید. کنترلر باید تزریق را به جریان معتبر مشروط کند. اگر دبی‌سنج قطع شد یا دبی از محدودهٔ تنظیم‌شده خارج شد، اپراتور باید علت توقف تزریق را روی تابلو ببیند.
کالیبراسیون سنسور در گلخانهٔ خاکی و کوکوپیت
در گلخانهٔ خاکی، حسگر حجمی میزان آب موجود در حجم خاک را برآورد می‌کند و تنسیومتر مکش آب را نشان می‌دهد. عدد این دو را نمی‌توان به‌جای هم وارد کنترلر کرد. از یک نوبت آبیاری معلوم شروع کنید، سپس تغییر قرائت را در دورهٔ خیس‌شدن و خشک‌شدن کنار مشاهدهٔ خاک یا نمونه‌برداری ثبت کنید. اگر یک حسگر پس از آبیاری واکنش نشان می‌دهد و حسگر دوم هیچ تغییری ندارد، ابتدا موقعیت و تماس حسگر دوم با خاک را بررسی کنید.
در کوکوپیت، قرائت را با تغییر وزن یک کیسهٔ نماینده یا تغییر رطوبت پس از پالس معلوم مقایسه کنید. کیسه‌ای که کنار ورودی سالن قرار دارد ممکن است به‌دلیل تابش یا جریان هوا نمایندهٔ ردیف میانی نباشد. برای تنظیم آستانه، قرائت پس از توزیع آب در بستر، وضعیت پیش از پالس بعدی، و تفاوت میان روز ابری و آفتابی را ثبت کنید. روی برگهٔ راه‌اندازی بنویسید حسگر کجا نصب شده، با چه واحدی خوانده می‌شود و چه زمانی باید دوباره بررسی شود.
محاسبهٔ زه‌آب برای یک نوبت قابل مقایسه
فرض کنید در یک بازه ۲۰ لیتر محلول به گروه نمونه وارد شود و در همان بازه با درنظرگرفتن زمان خروج، چهار لیتر زه‌آب جمع شود. نسبت زه‌آب به محلول ورودی در این مثال ۲۰ درصد است. این عدد یک نمونهٔ محاسبه است و هدف عمومی گلخانه نیست. اگر بخشی از زه‌آب پس از پایان نمونه‌گیری خارج شود یا ظرف نمونه فقط چند گیاه را پوشش دهد اما حجم ورودی کل زون در مخرج بیاید، نتیجه قابل تفسیر نخواهد بود.
هم‌زمان EC محلول ورودی و زه‌آب را با روش ثابت ثبت کنید. برای نمونهٔ فرضی، اگر نسبت زه‌آب کاهش یافته و EC خروجی چند روز پیاپی بالا رفته، قبل از تغییر آستانهٔ رطوبت، حجم تحویلی، گرفتگی خروجی و تغییر منبع آب را بررسی کنید. اگر داده‌ها کیفیت مناسبی دارند، با مسئول تغذیه دربارهٔ اصلاح حجم یا فاصلهٔ پالس تصمیم بگیرید.
پژوهش‌های ایران دربارهٔ کاهش آب چه می‌گویند؟
در آزمایش دانشگاه تهران در کرج، تیمار ۱۰۰ درصد نیاز آبی در پاییز و زمستان بیشترین عملکرد را داشت. تیمار ۶۰ درصد در همان دوره بالاترین بهره‌وری آب را ثبت کرد. در بهار و تابستان، تیمار ۱۲۰ درصد نیاز برآوردشده در میان تیمارهای همان آزمایش بالاترین عملکرد و بهره‌وری آب را داشت. این تفاوت نشان می‌دهد که بهینه‌کردن کیلوگرم محصول به ازای هر مترمکعب و حفظ مقدار محصول قابل فروش می‌توانند به تنظیم‌های متفاوتی برسند.
در آزمایش گلخانهٔ هیدروپونیک دانشگاه شهید چمران اهواز، تیمارهای کم‌آبی نسبت به آبیاری کامل عملکرد و بهره‌وری آب پایین‌تری داشتند. در آزمایش خیار رقم یلدا در اصفهان هم زمان شروع آبیاری بر عملکرد و رشد ریشه اثر گذاشت. طرح آزمایش، محیط ریشه و مبنای تعیین تیمارها در این مطالعات متفاوت‌اند. برای گلخانهٔ خود، حجم آب، عملکرد قابل فروش و وضعیت ریشه را کنار هم بسنجید و تغییر برنامه را ابتدا روی یک زون اجرا کنید.
برای بررسی تجهیزات و زون‌بندی آبیاری گلخانه‌تان از صدرا سازه مشاوره بگیرید.
چطور خرابی را از نیاز واقعی گیاه جدا کنیم؟
- شیر فرمان گرفته و دبی صفر است. وضعیت منبع، پمپ، شیر و سنجش جریان را بررسی کنید.
- دبی از خط مبنا کمتر است. افت فشار فیلتر، فشار زون و خروجی چند قطره‌چکان را اندازه بگیرید.
- دبی پس از بسته‌شدن شیر ادامه دارد. احتمال نشتی یا بسته‌نشدن شیر را بررسی کنید.
- دبی عادی است ولی سنسور واکنش ندارد. پیش از افزایش حجم، جای سنسور و الگوی خیس‌شدن بستر را بررسی کنید.
برای بررسی شبکهٔ موجود و انتخاب نقاط اندازه‌گیری، طراحی و اجرای آبیاری هوشمند را ببینید.
هنگام قطع اینترنت یا برق چه اتفاقی بیفتد؟
فرمان‌های زمان‌حساس و محدودیت ایمنی را در کنترلر محلی اجرا کنید. برای هر وضعیت خرابی، مشخص کنید شیر و پمپ در چه وضعی بمانند و چه کسی هشدار را دریافت کند. اگر برای خرابی سنسور برنامهٔ موقت تعریف می‌کنید، تعداد یا زمان چرخه‌ها محدود باشد و اعتبار آن به نوع کشت وابسته بماند. بعد از برگشت برق، فرمان قدیمی را بدون بررسی حالت زون و وضعیت جریان از سر نگیرید.
قبل از تحویل، قطع ارتباط، قطع سیگنال یک سنسور و بازنشدن شیر را در شرایط کنترل‌شده آزمایش کنید. زمان رخداد، واکنش تابلو و پیام هشدار را ثبت کنید. حالت دستی هم باید محدودیت‌های حیاتی جریان و تزریق را رعایت کند. تحویل دستگاه بدون تمرین این وضعیت‌ها باعث می‌شود رفتار سامانه در اولین خرابی واقعی مشخص شود.
چه چیزی در گزارش روزانه ثبت شود؟
برای هر زون، زمان شروع، علت درخواست، حجم هدف، حجم اندازه‌گیری‌شده، مدت، دلیل توقف و هشدار را ثبت کنید. برای کشت بدون خاک، اندازه‌گیری‌های دوره‌ای زه‌آب و EC را اضافه کنید. برای مقایسه قبل و بعد از هوشمندسازی، تعداد بوته و مرحلهٔ رشد را هم ثبت کنید. دوره‌ای که محصول تازه جابه‌جا شده با دورهٔ باردهی کامل مقایسهٔ مناسبی برای درصد صرفه‌جویی نیست.
آیا با نصب سنسور می‌توان مقدار صرفه‌جویی را از قبل گفت؟
ابتدا منشأ اتلاف را مشخص کنید. اگر آب اضافی به خاطر مدت زیاد یا برنامهٔ ثابت مصرف می‌شود، اصلاح زمان‌بندی قابل سنجش است. اگر بخش مهمی از آب به دلیل نشتی یا توزیع غیریکنواخت از دست می‌رود، تعمیر شبکه می‌تواند اولویت داشته باشد. برآورد را با دادهٔ یک زون آزمایشی و بررسی کیفیت محصول انجام دهید.
صرفه‌جویی را چطور بسنجیم؟
قبل از تغییر برنامه، حجم آب تحویلی، زه‌آب، EC، عملکرد و کیفیت محصول را در شرایط قابل مقایسه ثبت کنید. اگر دبی یک زون ۱۲۰۰ لیتر بر ساعت باشد، کوتاه‌کردن یک نوبت از ۱۰ به ۸ دقیقه حجم همان نوبت را از ۲۰۰ به ۱۶۰ لیتر می‌رساند. این مثال صرفاً اثر تغییر مدت را نشان می‌دهد. نتیجهٔ کشاورزی را با رطوبت ریشه، روند شوری و عملکرد بسنجید. پژوهش تنسیومتری سال ۲۰۱۵ روی خیار و گوجه گلخانه‌ای هم نشان می‌دهد تنظیم خشک‌تر می‌تواند مصرف آب را کم کند و در بعضی شرایط عملکرد را پایین بیاورد.
آبیاری یکی از زیرسیستم‌های گلخانه هوشمند است. وقتی کنترلر آبیاری از تابش یا دمای سالن استفاده می‌کند، زمان ثبت و کیفیت داده‌های این دو سامانه را هم در راه‌اندازی بررسی کنید.
منابع
UF/IFAS Extension، راهنمای مدیریت آب و تغذیه در تولید سبزی گلخانه‌ای هیدروپونیک. پژوهش تنسیومتری آبیاری گوجه و خیار گلخانه‌ای، ۲۰۱۵. UMass Extension، سامانه‌های آبیاری گلخانه. خوش‌سیمای چنار و همکاران، شوری و آبیاری خیار گلخانه‌ای در دو فصل، دانشگاه تهران. شکری و همکاران، کم‌آبیاری خیار در گلخانهٔ هیدروپونیک اهواز. شفاعی، کریمی و برزگر، اثر رطوبت خاک در زمان آبیاری خیار گلخانه‌ای رقم یلدا در اصفهان.
آبیاری و تغذیه گلخانه
راهنمای تخصصی: آبیاری هوشمند
این راهنما روی طراحی و بهره‌برداری آبیاری کنترل‌شده تمرکز دارد و مکمل راهنمای سیستم آبیاری گلخانه است.
پیش از انتخاب تجهیزات، این اطلاعات را جمع کنید
این چک‌لیست کمک می‌کند کنترلر یا سنسور پیش از شناخت شبکه و نیاز بهره‌برداری انتخاب نشود.
- منبع آب و اطلاعات موجود از کیفیت آن
- زون‌های کشت و تفاوت‌های بهره‌برداری آن‌ها
- وضعیت شبکه موجود، فیلتراسیون، پمپ و محدودیت‌های برق
- اندازه‌گیری‌ها و هشدارهایی که بهره‌بردار واقعاً امکان پایش آن‌ها را دارد
این مقاله براتون مفید بود؟
نظرات و پرسش‌ها
بدون ثبت‌نام نظر بدهید یا پاسخ بنویسید. نام کاربران خوداظهاری است؛ فقط پاسخ مدیر نشان تأیید دارد.
در حال دریافت نظرات…