基于土壤水分和天气的灌时间表的比较分析,用于滴灌菜,使用低成本物联网电容传感器

科学领域:

• 农业工程 农业工程
• 环境科学 环境科学
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 有效的灌对于农业生产力至关重要,尤其是在缺水地区.
• 传统的基于天气的灌可能无法在工厂层面优化用水.
• 物联网 (IoT) 传感器为实时,数据驱动的灌管理提供了潜力.

研究的目的:

• 为了评估一个低成本的DIY物联网 (IoT) 电容土壤湿度传感器用于灌管理.
• 为了比较基于土壤和基于天气的灌策略对滴灌菜的有效性.
• 评估开发的物联网系统的水生产率和水利用效率.

主要方法:

• 一个实地实验比较了基于土壤的灌 (使用DIY物联网传感器) 和基于天气的菜灌.
• 来自物联网传感器的实时土壤湿度数据引导了基于土壤的系统中的灌安排.
• 在系统之间测量和比较了作物水生产率 (CWP) 和用水量.

主要成果:

• 与基于天气的方法相比,基于物联网的土壤系统使用的水量减少了28.8%,抽水时间减少了16.2%.
• 通过物联网系统,作物水生产率 (CWP) 增加了52.5% (16公斤/立方米对10.5公斤/立方米3).
• 这种DIY传感器的可靠性和准确性 (R2 = 0.6) 与商业传感器相比较,成本低至62.6美元.

结论:

• 低成本,基于土壤的物联网系统可以显著提高灌效率和农业节水.
• 开发的DIY传感器是数据驱动灌管理的可行,具有成本效益的工具.
• 这些发现支持可持续的农业实践,特别是在资源有限的环境中.