Способ определения сроков полива травянистых растений Советский патент 1991 года по МПК A01G7/00 

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 корне- обитаемой зоне растения.

На фиг.1 приведена схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 и 3 - зависимости величины разности биоэлектрических потенциалов (БЭП) растения от алг 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 pH-34Q 3 разности смгначов 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 хлопчатобу- мажныхфитилей,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 полино- миальной 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+ 4CW2+ DW3,. .

где V - разность БЭП между основанием и

верхней частью растения, мВ; W- влажность почвы, % от наименьшей влажности (НВ);

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

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

,56264-3,34048W+0,08507W2-0,00053W3, а кривая 2 (фиг. 2), которой соответствует период наблюдений с 15 до 18 ч, определяется зависимостью V 52,00989-3,63757W+ 0,08286W2-0,00049W3.

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

Для плантации растений огурцов ТСХА- 575 устанавливают взаимосвязь между влажностью почвы и разностью БЭП между основанием и верхушкой растений огурцов. При этом кривая 1 (фиг.З), которой соответствует период наблюдений с 10 до 15 ч, определяется зависимостью ,63297+0,42822W+0,01394W2-0,00013W3, а кривая 2 (фиг.З), которой соответствует период наблюдений с 15 до 18 ч, определяется зависимостью ,55559+0,94626W-0,00180W2-0,00001W3

Затем, чтобы определить срок очередного 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 зависимости 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 назначают полив.

П р и м е р 1. На плантации томатов гибрид Аврора, например, в фазу цветения производят измерения разности БЭП между основанием и верхушкой растений с 11 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 усилитель р Н-340 посредством измерительных датчиков - стандартных хлорсеребряных электродов ЭВЛ-ЗМ, один из которых - измерительный находится в контакте с верхушкой растения (основанием второго сверху листа), а другой - вспомогательный 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% НВ, то необходимо провести полив.

П р и м е р 2. На плантации растений огурца гибрид ТСХА-,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% НВ. Измерения разности БЭП между основанием и верхушкой типичных растений огурца осуществляют путем измерения через высо- коомный 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 хлопчато- бумажных фитилей, смоченных водопроводной водой. Определяют среднее

значение разности БЭП из 10 типичных растений, которое оказалось равным 27,2 мВ. Затем по кривой 2 (фиг.З), 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% НВ, 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, отличающийся 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 + BW + CW2 + DW3 , где V - разность биоэлектирческих потенциалов между основанием и верхней ча - стью растения, мВ;

W - влажность почвы в % от наимень - шей влагоемкости; А,В,С ,D - постоянные для данного вида растений коэффициенты.

30

40

50

40

30

20

10

60

70

80

90 % Iffl

Фиг. г

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 - измери- тел 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 осно- ванием 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

30

40

50

60

Редактор И. Горная

Фиг. 3 Составитель Ю.Шогенов

Техред Э. Цаплюк

70

80

90 % НВ

Корректор Е. Дормидонтова