Способ определения сроков полива травянистых растений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к автоматизации процессов в овощеводстве. Целью изобретения является повышение точности за счет определения величины влажности почвы непосредственно в корнеобитаемой зоне растения. На поле или в закрытом грунте одновременно осуществляют отбор образцов почвы и измерение разности биоэлектрических потенциалов (БЭП) между основанием 1 и верхушкой 2 типичных растений путем усиления на высокоомном электрометрическом усилителе рН-340 3 разности сигналов на измерительных датчиках - стандартных хлорсеребряных электродах ЭВЛ-ЗМ 4 и 5, один из которых - измерител ь н ы и 5 н аходится в ко нта кте с верхуш кой 2 растения, а другой - вспомогательный 4 - с основанием 1 растения. Образцы почвы высушивают, определяют влажность почвы и устанавливают взаимосвязь между влажностью почвы и разностью БЭП между основанием и верхушкой растений, и определяют наилучшие оценки для коэффициентов регрессии полиномиальной аппроксимацией серии экспериментальных точек методом наименьших квадратов. Общий вид зависимости разности БЭП от влажности почвы имеет вид: V A+BW+CW2 + DW3, где V - разность БЭП между основанием и верхней частью растения , мВ; W - влажность почвы, % от наименьшей влажности (НВ); А, В, С и D - постоянные для данного,вида растений коэффициенты . После этого, сравнивая величину влажности W с заданным уровнем, судят о необходимости полива. 3 ил., 1 табл. fe О СА) О О VI Фм.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 G 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4486767/15 (22) 26.09.88 (46) 28.02.91, Бюл,М8 (71) Московский гидромелиоративный институт (72) Л,Г,Прищеп, Н,Н.Третьяков, Ю.Х.Шогенов и В,А.Роенко (53) 631.6:631.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1335191, кл. А 01 G 25/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКОВ

ПОЛИВА ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации процессов в овощеводстве, Целью изобретения является повышение точности за счет определения величины влажности почвы непосредственно в корнеобитаемой зоне растения. На поле или в закрытом грунте одновременно осуществляют отбор образцов почвы и измерение разности биоэлектрических потенциалов (БЭП) между основанием 1 и верхушкой 2 типичных растений путем усиления на высокоомном элек,, Я2„„1630674 А1 трометрическом усилителе рН-340 3 разности сигналов на измерительных датчиках— стандартных хлорсеребряных электродах

ЭВЛ-ЗМ 4 и 5, один из которых — измерительный 5 находится в контакте с верхушкой

2 растения, а другой — вспомогательный 4— с основанием 1 растения. Образцы почвы высушивают, определяют влажность почвы и устанавливают взаимосвязь между влажностью почвы и разностью БЭП между основанием и верхушкой растений, и определяют наилучшие оценки для коэффициентов регрессии полиномиальной аппроксимацией серии экспериментальных точек методом наименьших квадратов. Общий вид зависимости разности БЭП от влажности почвы имеет вид:

V=A+BW+CW + DW, где V — разность БЭП между основанием и верхней частью растения, мВ; W — влажность почвы, / от наименьшей влажности (НВ); А, В, С и D— постоянные для данного. вида растений коэффициенты. После этого, сравнивая величину влажности W с заданным уровнем, судят о необходимости полива, 3 ил„1 табл.

1630674

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации процессов в овощеводстве.

Целью изобретения является повышение точности за счет определения величины влажности почвы непоСредственно в корнеобитаемой зоне растения.

На фиг.1 приведена схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 и 3 — зависимости величины разности биоэлектрических потенциалов (БЭП) растения от вл кности почвы в корнеобитаемой зоне.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

На поле или в закрытом грунте одновременно осуществляется отбор образцов почвы и измерение разности БЭП между основанием 1 и верхушкой 2 типичных растений (чем больше повторностей в измерениях, тем точнее определяется срок полива) путем усиления на высокоомном электрометрическом усилителе рН-340 3 разности сигналов на измерительных датчиках 4 и 5— стандартных хлорсеребряных электродах

ЭВЛ-ЗМ, один из которых — измерительный

5 находится в контакте с верхушкой 2 растения, а другой —. вспомагательный 4 — с основанием 1 растения, Непосредственный контакт измерительных датчиков с растением осуществляется с помощью хлопчатобумажных фитилей, смоченных водопроводной водой. Смешанные образцы почвы берут равномерно на глубине

0 — 30 см, Образцы почвы высушивают, определяют влажность почвы, устанавливают взаимосвязь между влажностью почвы и разностью БЭП между основанием и верхушкой растений и определяют наилучшие оценки для коэффициентов регрессии полиномиальной аппроксимацией серии экспериментальных точек методом наименьших квадратов, Строят тарировочные кривые в зависимости от времени отбора образцов почвы и определения разности БЭП, Отбор образцов и измерение разности БЭП производят с 10 до 18 ч — в период наибольшей фотосинтетической активности растений, когда поддерживается наибольшее значение разности БЭП между основанием и верхушкой растений. Так как разность БЭП вдоль продольной оси растений меняется в течение суток, то период наблюдений разбит на более мелкие интервалы времени, Общий вид зависимости разности БЭП от влажности почвы имеет вид V= А+ BW+

+СИ+ DW, где Ч вЂ” разность БЭП между основанием и верхней частью растения, мВ;

W- влажность почвы, 7 от наименьшей влажности (НВ);

А, В, С, D — постоянные для данного вида растений коэффициенты.

Например, для плантации томатов Аврора, используя полученный экспериментальный материал, методом наименьших квадратов устанавливают взаимосвязь между влажностью почвы и разностью биоэлектрических потенциалов между основанием и верхушкой растений томатов. При этом кривая 1 (фиг.2), которой соответствует период наблюдений с 10 до 15 ч, определяется зависимостью

V=42,56264-3,34048@/+0,08507W -0,00053W, а кривая 2 (фиг. 2), которой соответствует период наблюдений с 15 до 18 ч, определяется зависимостью

V= 52,00989-3,63757W+ 0,08286W -0,00049W

В таблице приведены экспериментальные значения разности БЭП, соответствующие различным периодам наблюдений при различных значениях влажности, отобранных образцов почвы.

Для плантации растений огурцов ТСХА575 устанавливают взаимосвязь между влажностью почвы и разностью БЭП между основанием и верхушкой растений огурцов, При этом кривая 1 (фиг.3), которой соответствует период наблюдений с

10 до 15 ч, определяется зависимостью

V= -14,63297+0,42822W+0,01394W -0,00013W, а кривая 2 (фиг.3), которой соответствует период наблюдений с 15 до 18 ч, определяется зависимостью

V=22,55559+0,94626W-0,00180W -0,00001W

Затем, чтобы определить срок очеред35 ного полива в процессе вегетации, в поле определяют среднее значение разности

БЭП между основанием и верхушкой типичных растений. По полученным значениям разности по кривым (фиг.2 и 3) в зависимо40 сти от времени измерения разности БЭП устанавливают влажность почвы, сравнивают ее с нижним оптимальным пределом влажности почвы в данную фазу развития растений и, если влажность почвы ниже, то

45 назначают полив.

Пример 1. На плантации томатов гибрид Аврора, например, в фазу цветения производят измерения разности БЭП ме>кду основанием и верхушкой растений с 11

50 до 12 ч. Нижний предел влажности почвы в эту фазу равен 70% НВ. Измерение разности БЭП между основанием и верхушкой типичных растений томатов осуществляют путем измерения через высокоомный усили55 тель рН-340 посредством измерительных датчиков — стандартных хлорсеребряных электродов ЭВЛ-ÇM, один из которых — измерительный находится в контакте с верхушкой растения (основанием второго сверху листа), а другой — вспомогательный—

1бЗОб74 с основанием стебля растения (первой узловой точкой от корня растения), Непосредственный контакт измерительных электродов с растением осуществляется с помощью хлопчатобумажных фитилей, смоченных водопроводной водой. Определяют среднее значение разности БЭП из 10 типичных растений, которое оказалось равным 28,4 мВ.

Затем по кривой 1 (фиг,2), которая соответствует наблюдением, проведенным с 10 до

15 ч, определяют влажность почвы, которая составила 55; НВ. Так как она оказалась меньше нижнего оптимального предела, равного 70-",ь НВ, то необходимо провести полив.

Пример 2. На плантации растений огурца гибрид TCXA-575, например, в фазу завязывания плодов производят измерения разности БЭП между основанием и верхушкой растений с 15 до 16 ч, Нижний предел влажности почвы в эту фазу равен 75 Н В.

Измерения разности БЭП между основанием и верхушкой типичных растений огурца осуществляют путем измерения через высокоомный усилитель рН-340 3 (фиг.1) посредством измерительных датчиков стандартных хлорсеребряных электродов

ЭВЛ-ЗМ, один из которых — измерительный

5 находится в контакте с верхушкой 2 растения, а другой — вспомогательный 4 — с основанием 1 стебля растения. Непосредственный контакт измерительных электродов с растением осуществляется с помощью хлопчатобумажных фитилей, смоченных водопроводной водой. Определяют среднее

Разность БЭ П меж основанием и ве х шкой астений, мВ

Влажность почвы, ) от HB

Растения томатов Агата

Растения о ов ТСХА - 575 с 10 о 15 ч с 15 о 18 ч с10 о15ч с 15 о 18 ч

4,0 + 0,9

5,8 + 0,5

8,1 «- 0,4

11,0 + 0,7

14,7 «. 2,1

7,5 «0.9

11 9 «1.6

164 «17

21,0 «-2,3

25,8 «-1,8

30.0 + 2,4

33,8 + 2.5

37,1 +2,2

39,9 + 1,7

42,2 + 2.0

Ц9 +2,4

43,9 «1,7

20,9 «1.6

27,0 + 2,7

32,0 ". 2,3

36,1 + 2.0

38,4 + 2,8

39.5 + 2.1

39.6+ 2,4

39.6 «3,1

44.0 «. 2.5

39,0 ++ 2.2

30 «. 1,3

35+1,2

40+2,4

45 1,7

50 «.,2.!

55 +2,2

60 + 2.5

65 «2.1

70 2.8

75 «. 2,4

80 «-1,9

85 +2.6

90 «2.2

5,0 + 1.0

7,5 «. 1;1

11.1 - 2,0

16.0 «0,8

21,8 «. 1,9

27,8 «2,7

36,0 + 2,1

41,9 + 3.4

45,6+ 2,3

48.0 = 2,5

49,2 «- 1,9

485+ 1,9

488 «28 значение разности БЭП из 10 типичных растений, которое оказалось равным 27,2 мВ, Затем по кривой 2 (фиг.3), которая соответствует наблюдениям, проведенным с 15 до

18 ч, определяют влажность почвы, которая составила 60), НВ. Так как она оказалась меньше нижнего оптимального предела, равного 75 Н В, то необходимо произвести полив.

Формула изобретения

Способ определения сроков полива травянистых растений, включающий регистрацию влажности почвы в зоне расположения растения и установление срока полива по результату сравнения измеренной величины влажности почвы с заданным уровнем влажности, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности за счет определения величины влажности непосредственно в корнеобитаемой зоне растения, определяют разность биоэлектрических потенциалов между основанием и верхней частью растения, после чего величину влажности почвы в корнеобитаемой зоне определяют в соответствии с зависимостью

V= А+ BN/+ CW + 0ЧЧ где V — разность биоэлектирческих потенциалов между основанием и верхней частью растения, мВ;

W — влажность почвы в ь от наименьшей влагоемкости;

A,В,С,Π— постоянные для данного вида растений коэффициенты.

4.1 «:0 7

7,9+ 1,0

11,2 «.0,9

15,0 «1.3

1&,8 «-2.0

22,4 «" 2,4

25,5 ". 3,1

28.4 "=2,8

30,8 + 2,1

32.8 «1,4

39.0+ 1,9

39,0 2,2

1630674

30

I0

30

I0

30 40

60 70 80 90 C EiB

Фиг. 3

Составитель Ю.Шогенов

Редактор И. Горная Техред Э. Цаплюк Корректор Е. Дормидонтова

Заказ 562/91 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 °

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

РП м13

РП

MB

30 40 50 60 70 80 90 1В