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      传感器:温室环控的“指挥棒

      中国园林资材网11月8日消息:温室安装各种环境控制设备后,可以调节内部的微气候,使得温室内部的温度、相对湿度、光量、光质与风速等维持在最适合花卉生长的条件,为让环控设备达到此目标,温室内传感器发挥了重要作用,传感器的合理使用也直接影响生产的最终收益。
        传感器:让设备精准服务
        花卉温室生产使用传感器第一个作用是进行微气候的自动调节。温室的环控设备必不可少,例如,没有加装热风机的兰花温室,在冬季寒流来临的夜间,无法维持18℃以上的气温。但要了解环控设备的功能是否适合,必须搭配各种传感器,通过传感器的测量值与控制系统预定值比较后,来控制环控设备的动作。
        使用传感器第二个作用是了解花卉的生理状态??刂葡低车脑ざㄖ涤Ω檬亲魑镌耘嗟淖罴鸦肪?,要得到此预定值,必须对花卉的生长进行分析研究,即借用各种传感器的测定值加以分析。
        在温室内部进行花卉栽培,需要的感测对象有三大类:气候环境、根部环境与植株生理状况。气候环境测量项目有温度、相对湿度、光量、光质、风速或风量、二氧化碳浓度等;根部环境测量项目有介质温度、水分含量、酸碱度(pH)、电导度(EC)等;花卉生理状况包括外在状况与内在生理功能,以蝴蝶兰为例,对于生理状况的测量指标包括叶幅、叶片角度、叶面积、叶片长宽比值、单茎厚度与叶片糖份含量等。
        以兰花浇水施肥为例,兰园常有一些口诀,例如"夏天一周浇一次,冬天十天浇一次";刚刚移植浇水要"二分水,八分干";根系开始生长后要"五分水,八分干"。但是这种由长久经验累积而成的技术在不同兰园不一定可用,在不同的温度与相对湿度环境里,水苔、树皮等介质的蒸腾量不同,因此传统以7天、10天为单位不见得适用于其他兰园。
        要把自身经验应用到其他兰园,最可靠的方式是采用感测技术。例如先以基质水分计测量基质水分含量,了解浇水作业对介质水分影响的量化依据,再以此量化数值用于其它兰园作为灌溉管理的依据。对于施肥作业也是如此,水草中EC、pH值都是参考数值,可通过传感器检测,再做为施肥量与施肥时间的依据。
        传感器使用常见问题
        1.使用方法是否正确以温度测量为例,如果将气温计直接暴露在阳光下,测量得到的温度不是真正的气温,而是空气温度的热量与阳光的能量给予温度计的综合反应,因此测量值偏高。使用干湿球温度计测量相对湿度,湿球温度计必需有吸水物质覆盖,给予的水量要足够,通过的风速要大于每秒3米,如果上述使用条件不恰当,量测的湿球温度不是真正的湿球温度,所计算的相对湿度将是偏高值。
        2.测量位置是否有代表性温度计的位置如果贴近梁柱,由于金属材料在阳光增加时吸热快,温度高于空气温度;傍晚阳光减弱,金属散热降温速率又快于气温。因此温度计尽量不要贴近金属物。
        基质内酸碱值(pH)与电导度(EC)的测量值受到取样技术的影响。通常是将基质内水分挤出进行测量,因此取样前浇水的水量,浇水后静置的时间,挤出水分的数量等作业方式都影响测量值。在每次取样时要使用相同的方式,测量值才有意义。
        基质水分测量值与植株位置有关??拷绱擦讲嗟闹仓?,由于盆器接近走道蒸腾容易,含水量往往低于苗床中间的植株。
        植株接收的光量与植株位于温室内部的位置有关,与光量计的放置高度更有关系。正确的测量点应该是放置于植物最上部叶片的上方,而不是放在温室屋顶下方。
        另外,为使温室外界微气候的测量准确,传感器不可放置在温室的侧面,而必须放置于屋顶上方0.5米至1米的位置;温度计需要放置在有遮光作用且通风良好的容器内;传感器的附近不可有物体干扰,例如烟窗、树木等都可能造成测量误差。最适用的温度计为白金电阻式温度计,误差通常不超过0.2℃。
        多方解读传感器测量数值
        温室栽培使用传感器检测获得的数值可做为栽培管理的依据,一个数据通??梢灾傅级喔霾僮?。一些实际应用例子如下:
        1.以风速计定期测量通过湿帘的风速,除了可用以计算温室的通风量,也可以判别湿帘外侧防虫网的阻塞程度。
        2.安装冷风机、冰水管路等催花冷房环控设备的过程中,可以用光量计测量值比对平均光量值。如果某一测量点的光量特别低,代表此区域受到遮挡而影响光量,后期也将影响开花质量。
        3.在装内循环风扇的温室,可用风速计测量不同位置的风速,如果有些测量值特别低,代表此区域为通风作业的停滞点。
        4.冬季加温机运作时,以温度计检查各温室角落温度,可以查探加温效果是否均匀。
        以荷兰蝴蝶兰生产温室为例,需要感侧的环境影响因子主要有温度、日照量、风速、风向、雨量与相对湿度。相对湿度考虑的重点是病害防治;雨量的测量是为了在下雨时段能够关闭天窗以避免雨水落入温室内;太阳光能量的测量是为了控制遮荫网,并计算灌溉的需水量;风速测量用来控制天窗,避免强风进入温室损害植株与内遮荫网;风向的测量用来决定天窗开启的方向。
        在众多因子中,光量对植物的生长十分重要,检测时,日照计的放置位置要维持适当的水平,以避免误差。
        雨量计由两组相邻的铜片所构成。在无雨干燥时,铜片之间的电阻为无限大。下雨时雨水累积形成电流,电阻降至极小。由电阻变化来判断是否下雨。传感器必须定时加热,避免累积的雨水或结露影响测量值;温室管理者可由雨量值来设定天窗开闭的时间;雨量计通常与水平面维持30度以排出积水;感测面通常为迎风面,以借风力清洁表面。
        外界的光量、温度与风力间接影响内部微气候。由于温室结构与内在空气的影响,外界环境对内部微气候并非直接反应。只有内部光量随着外界阳光变化而马上变化。内部温度对外界变动的反应时间通常为10至20分钟。荷兰温室就是利用这种延迟作用进行环境调节:在环控计算机内建立环境模式控制软件,用以执行"预先控制",使得内部温度的变化不致于过于激烈。
        除了实地实时的测量,长期气候预测对于温室管理越来越重要。自2002年开始,荷兰已有气候预测公司用网络连结农户,用以提供地区性的气候预测信息。
        总之,对于花卉温室管理而言,感测数据十分重要,除了作为环境控制的依据,也可以利用这些资料和其它从业者、研究中心等交换生产信息,更好地总结分析生产中的问题。因此温室感测系统必须可靠且精确。
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