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遵循經驗法則,按照植物要求執行灌溉
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

1)健康,成熟的番茄植株大約需要1.7毫升/Joule/ M2

光決定了水吸收量的80-90%。因此,基於光累積值啟動灌溉。溫室空氣的濕度差決定了其餘10-20%的吸水量。許多種植者在春季打開通風口,使植物習慣於低濕度。這是一個謬論。因為能夠處理高光強度的植物,不需要吸收更多的水來應付對低濕度。根系健康是最重要的。

2)消耗百分比,來自維持一定EC

應該實現多少排水量。這是一個無關緊要的問題。所需的排水其EC是關鍵參數。排放水百分比是控制EC的方式。如果所需的排水的EC4.5,並達到5.0,則降低EC的最佳方法是更多灌溉。更多灌溉量的最佳時間是一天的正中午。如果排水中的EC太高,請在上午11點至下午2點之間增加灌溉頻率。如果排水EC太低,請在上午11點至下午2點之間降低灌溉頻率。一些種植者在白天中午使用光照強度為依據降低滴灌EC。這個方法不值得的忠實擁護者,因為它不會幫助植物更容易蒸散,並且會造成養分濃度失衡。
以下指導原則可用於基於維持灌溉水EC3.0和排水目標EC4.5,以維持穩定EC的排水。累積光量:

少於500Joule0-10%排水量

500-1000Joule; 10-20%排水量

1000-1500Joule; 消耗20-30%排水量

超過1500Joule30-40%排水排水量

此處的重要知識排水是百分比本身不是應該針對的目標。排水中的EC可以表明植物是否獲得足夠的水。如果種植者的排水目標EC較高,則上表中的數值會發生很大變化。

在黑暗的時間通過增加灌溉量來降低EC並不是一個好策略。在無光的時間裡,我們必須大大減少水量。需要灌溉的誘因仍然很輕。可以防止正在生長的介質變得太濕,並且鼓勵其根系在其他地方尋找水分。

3)所需的乾燥程度決定了最後一次灌溉的時間。

通常,建議乾燥度為10-15%。10%的乾燥(或更少)是促進植物營養生長,而15%的乾燥(或更多)促進植物生殖生長的作用。如果所需的乾燥度為10%,而感測器顯示為9%,則最後一次灌溉的時間需要更早,反之亦然。最後一次灌溉時要小心。如果下午傍晚時候多雲,則無法達到所需的乾燥度。由於不可能只有一種灌溉方式,因此最好要小心。如果乾燥程度看起來好像變得太大,那麼夜間灌溉是另一種選擇。保持至少10%的乾燥度可以確保植物在一夜之間吸收將足夠的氧氣於其介質。

在缺光的日子裡,光的總和只有幾百Joule,就不需要排水。如果一天光的累積能量為300Joule,那麼植物使用的水量為300Joulex 1.7毫升/Joule/ m2 = 510毫升/ m2。大多數標準介質塊均包含1015升水,因此植物沒有用完水的危險。如果我們以0.25/ m2的速度灌溉兩次,則介質將飽和。這代表著我們已經將大部分氧氣從介質中排出,這為土壤疾病創造了理想的環境。一次灌溉或不灌溉是更好的選擇。這也代表著在黑暗的日子裡,水分含量永遠不會達到飽和點。結果,最大和最小水分含量之間的差異較小。在這些天中,應將乾燥量測量程度定為當天的最低水分含量與前幾天的最大飽和點之間的差異值。

根就像肌肉。如果不使用它們,則會丟失它們。每天少於500Joule陽光的連續三天時期會導致根系死亡。重要的是要牢記上述計算。在這些黑暗的日子裡,使生長介質飽和會導致腐霉菌和根枯萎。在下面的圖形中,可以看到晴天和陰天的灌溉策略。在這種情況下,使用天秤。最大重量為36.6 Kg(深藍線)。第二天早晨的最小重量為33.0千克。乾燥度為(36.6-33.0/36.6 = 9.8%。第二天的光量總和為432Joule。最大重量增加到35.4 Kg,因此未達到飽和點。沒有進行排水,這使得氧氣保留在根區中。最後一次灌溉是在下午3點。到第二天早晨,重量下降到33.14 Kg。這代表著最後一次灌溉的時機是完美的。這是在陰天管理灌溉的好方法。另外,請注意EC(淺藍色線)正在上升。這代表著在下一個晴天,必須在一天中增加灌溉頻率以降低EC 

1中圖表中的藍線代表重量,峰值代表添加到生長介質中的灌溉水的重量。我們可以將圖形上下顛倒,然後創建一個圖形,其中的峰值表示向根區引入了氧氣。當植物從生長介質吸出水分時,它會被含有大量氧氣的空氣所代替。如果我們以這種方式看一下圖表,那麼水分氾濫將不那麼普遍。

https://agfstorage.blob.core.windows.net/misc/HD_com/2020/08/11/graph1.jpg

1 ; 明亮和黑暗的日子

2以鏡像形式顯示了該圖,它使生長介質中的氧含量更加清晰。

https://agfstorage.blob.core.windows.net/misc/HD_com/2020/08/11/graph2.jpg

,生長介質的氧化。

4)第一次排水應達到500瓦或1.2-1.8 ltr / M2

在高蒸散期,希望植物容易吸水。生長中的介質應飽和,EC隨著排放量的增加而降低。因此,重要的是使第一次排水的功率為500瓦。可以應用此經驗法則在各地,可以應用的第二條規則是,第一次排水應達到1.2-1.8 ltr / m2。該值取決於所需的乾燥程度。如果需要乾燥10%,則排水管的排水量應為每平方米1.25升。乾燥量15%時,第一個排水口應為每平方米1.8升。如果在此之前開始排水,則早上的頻率變化太快。

在低輻射或無輻射的情況下,我們希望使植物吸收水分更加困難,因此鼓勵其根部系過生長介質擴散,尋找水分。這就是為什麼我們要達到最小的乾燥。通常植物將同化物送到植物的最熱部分。在下午晚些時候,作物不斷增長的介質通常是最溫暖的部分(另請參見圖3)。每次將同化物引導到根部時,在生長介質中具有足夠的空氣會導致最佳的根部生長。

https://agfstorage.blob.core.windows.net/misc/HD_com/2020/08/11/graph3.jpg

3; 植物的應力時間。

3顯示,當考慮到陽光時,植物上會受到壓力。在應力的時期,我們需要使植物容易取水。在應力較小的時期,我們需要使植物難以吸收水分以鼓勵根系生長。

以上策略有助於實現灌溉的四個關鍵參數:1.開始時間,2.第一次排水時間,3.灌溉水總量和4.停止時間。通過遵循這些經驗法則,種植者可以為根部創造一個環境,​​使根部保持健康和通氣,以便在需要時可以最大程度地蒸散。

https://agfstorage.blob.core.windows.net/misc/HD_com/2020/08/11/graph4.jpg

4 ; 根區的水分含量,EC和溫度測量值。

4顯示了典型的根區溫度,水分含量和EC圖。早晨,水分迅速升高至飽和水準,排水從第8次灌溉開始(週期大小為0.2 ltr / m2)。EC在一天中迅速下降,並在最後一次灌溉後再次開始上升。同時,水分含量降低,這代表著空氣正在進入根部區域。介質內的水分測量大大增強了了解植物灌溉需求的。

儘管水分計的製造商聲稱其水分計可以補償溫度,但是實際情況常常有所不同。在上圖中,似乎在三天內水分含量不斷增加,那是不對的。含水量的增加是由於在三天的測量中溫度和EC的升高引起的。它使數據的解釋複雜化。但是,水分計中最重要的資料是最小值和最大值之間的差。這種差異不太容易發生波動。

如果沒有水分含量測量,我們仍然可以從手動排水站獲得乾燥知識。通過每天手動檢查手動排水站的第一個排水口,我們可以向後計算乾燥量。例如如果我們知道第一個排水口在哪個灌溉週期到達,那麼我們就知道當時添加到介質上的水量。

如果知道介質的飽和重量,就可以計算出所達到的乾透度。例如,如果排水量在第5個週期到達,並且每個週期給水100毫升,則每塊介質有4個滴頭,而板的飽和體積為15升,我們可以計算出:5 x 4 x 100 = 2,000毫升重新飽和生長的介質。在此期間,我們也應考慮到植物的水分吸收。如果第一個排水量是在累積光量200Joule之後,那麼我們可以計算出植物吸收的水量為200 x 1.7毫升/Joule/ m2 = 340毫升/ m2。如果滴頭密度為2,5 植物/ m2,則在一塊介質上的四棵植物已吸收了340 x 4 / 2.5 = 544 ml /介質。實際的跌幅為(2,000-544/ 15000 = 9.7%。

這似乎是一個冗長的計算,但是唯一的變量是第一次排水之前的灌溉數量,以及第一次排水時累積了多少光量Joule。如果上述示例中的種植者希望保持10%的乾燥度,那麼他只需確保第一個排水口在第5次灌溉時以200Joule的光量總和就可以了。如果他想將乾燥度降低到15%,則第一個排水口的第7次灌溉必須到達200Joule

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