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Saturas茎水势传感器,下一代精准灌溉系统的关键驱动!

时间:2020-03-07 15:27 来源:北方农资网 作者:北方农资

文章导读

3 月 4 日,由中国农技推广协会数字农业分会组织的战疫情、保稳定,数字农业在行动线上公益第十一期精彩开播。 今晚连线以色列saturas营销副总Avi Stein,为大家带来《Saturas茎水势传...

34日,由中国农技推广协会数字农业分会组织的“战疫情、保稳定,数字农业在行动”线上公益第十一期精彩开播。

 

今晚连线以色列saturas营销副总Avi Stein,为大家带来《Saturas茎水势传感器,下一代精准灌溉系统的关键驱动》,同时邀请Yaakov Akiva Friedman(富邦海外投资总监)担任现场翻译。

 

众所周知,以色列的农业在全球都是数一数二的,在精准灌溉方面,茎水势被科学地认为是确定作物需水状况最准确的参数,以色列Saturastu营销副总Avi Stein将为大家详细阐述基于茎水势传感器的先进灌溉决策系统如何提供最优适时灌溉方案、提高用水效率,提升各种植物的产量与品质。

 

 

1

以色列Saturas介绍

 

Saturas是7年前在以色列成立了一家精准灌溉公司,目的是使用最新茎水势技术来弥补现有的灌溉方式的不足,为我们的灌溉提供更好的决策系统。

 

19年,在欧盟委员会于布鲁塞尔举行的“地平线2020”创新大赛复赛中,以色列Statures公司以其研发的微型茎水势(SWP)传感器,从近3000家参赛企业中脱颖而出,获得大奖,并获150万欧元(约1200万人民币)大赛奖励。随后,以色列Statures公司以其研发的微型茎水势(SWP)传感器及灌溉决策系统,又获得了以色列创新署200万谢克尔(近400万人民币)的国家奖励。

 

同时,在中国副主席王岐山访问以色列的时候,作为以色列最杰出创新公司之一,受到了王岐山主席的接见,然后公司向王岐山主席展示了公司的技术还有公司所带来的成就,受到王岐山主席非常高的赞誉。 

 

2

关于精确灌溉

 

(一)当前缺乏具有成本效益的工具

 

我们在提到灌溉的时候,有一个很直觉的想法,就是说我们给果树灌溉越多,我们会得到更多的产量,但这只是一个方面。对于灌溉来讲,更重要的是,找到最佳的灌溉点。如果说超过了这个灌溉点之后,我们再给果树进行灌溉,是无效的,甚至是有伤害的。我们所说的精准灌溉,就是为了找到这个最佳灌溉点。

 

现在很多的地方一直都在过度的灌溉。过度灌溉,浪费水同时,还造成肥料的浪费,水源的污染,还对果树造成伤害,这些通过精准灌溉,都是可以避免的。现在没有一个精准的数据,可以帮助农民来判断在什么时候,才是最佳的灌溉水平。

 

 

(二)当前解决方案的局限性

 

现在市场上有一些技术或者设备来帮助农民来获取这些数据。但这些方式都有很大的局限性。包括气象为基础的指标、以土壤为基础的指标、以作物为基础的简介指标,都存在一定的局限性。

 

 

(三)Saturas茎水势传感器

 

其实对植物来说,吸水是他们的一个物理性质。在蒸发的同时,他们的根部就会向上吸水,就像一个吸管一样。通常情况下,土壤里面的含水量肯定是比空气里面的含水量是要高一些的。这个时候,水就会沿着这个植物的根,然后向上进行运行。

 

茎水势被科学地认为是确定作物需水状况最准确的参数。Saturas的决策支持系统(DSS)基于一款可以嵌入在树干,藤蔓的中微型茎水势(SWP)传感器。之前,茎水势只能使用劳动密集型手动程序进行测量。

 

现在,Saturas的传感器和决策系统可以完全实现自动化测量和决策过程,能够适时地、自动地、连续地获得植物茎水势的精确数据,与气象数据、土壤数据等要素进行综合处理,通过人工智能技术对积累的大数据进行分析,提供最优适时灌溉方案、提高用水效率,提升各种植物的产量与品质。

 

(四)新旧技术之间有着高度相关性

 

感应器测量是一个连续性的,是每天都可以返回一个精确的测量,这是非常重要的。我们通过相关性来看到我们的感应器测量是非常精确的。

 

从上面图上,我们可以看到纵轴是茎水势,横轴是代表的日期。上面的这些黑点其实是为了校验系统,对精确性来进行手工采集的数据,这个连续的原点就是传感器每天返回茎水势的正午的读数。图中下面的蓝线是代表在这个期间来进行的灌溉,黑线是代表树的蒸发量。从连续的图上,可以很精确的看到,所有的灌溉,对我们这个树的茎水势产生一个影响,在灌溉的时候呢,非常清楚的看到树的茎水势是在下降的。

 

3

Saturas案例应用

 

(一)西班牙柑橘园

 

这是我们在在西班牙一个果园里面做的一个测试,图中可以看到三条线,蓝线是代表安装这个传感器之前,果园一直在使用的一种灌溉量和灌溉方,黄线代表是在之前果园灌溉量的基础上降低了20%,也就是75%的正常量进行灌溉,红线则是代表了50%的灌溉量。

 

重要的一点是,如果说降低了25%的灌溉和他之前进行的灌溉方式,其实是没有差别的。也就是说用我们这种精确控制,马上就可以给他省掉25%的水和25%水用来灌溉所使用的能源。

 

(二)以色列苹果园

 

图中是传感器在以色列的一个苹果园里面进行的测试,蓝线是果园灌溉量,红线的是降低了25%的灌溉量之后产生的一个读数。从这个图上可以看到,果树对于降低灌溉之后,确实是产生了胁迫。

  

柱状图展现的是果实的直径,即使降低了25%的水。他们结出的果实,其实是没有显著差异的,上述的数据指的是测量直径,一个直径是9.73厘米,另一个是10.20厘米。从直径上来看的话,其实降低25%。现有灌溉,省掉25%的水和电之后,他们得到的结果是一样的。

 

(三)以色列大杏仁园

 

这是在以色列的杏仁园里做的一个测试,图中可以看到,即使同样的降低了25%的灌溉之后,节约了水,节约能源之后而产生的果实,其实在两种灌溉水平下,是没有丝毫差异的。果农对果树进行灌溉,并不是果树真正产生的胁迫,而是他们开始紧张才对果树进行灌溉。这样就造成了很多浪费。通过Saturas传感器就弥补了这样一个不足,我们可以提供果农一个很好的工具,可以让他们知道如何来选择一个最佳的灌溉点。而且在选择这个最佳灌溉点的同时,我们还可以保证,产量、品质能达到达大化。

 

4

总结

 

其实我们在过去的一年里,从全世界各个国家,包括美国的加利福尼亚州,南非西班牙,中国的山东。我们已经安装部署了500多个感应器。公司已经在8种不同的果树上进行了安装和成熟的操作,其中包括葡萄、柑橘、苹果、李子、核桃和梨,像咖啡、奇异果,这些作物正在研发阶段,估计很快就可以产生成熟的灌溉模型。

 

通过控制茎水势,其实我们是可以通过控制水果的直径,还有水果的质量。同时我们知道果树的最佳灌溉时间之后,可以一直选择在它最佳灌溉区灌溉。然后经过长年累月,果树是可以达到它生长的最佳状况,从而达到每年的产量的稳定化和而且最大化。通过这种控制方式也可以给果农带来经济上的收益。

 

期待,2020年以色列 Saturas智能滴灌、精准灌溉的关键驱动数据为入口,应用世界最领先的茎水势传感器,助力中国的苹果、葡萄、柑橘等迈向数字农业之精准灌溉,打造出实用、高效的水果种植整体解决方案,帮助更多种植户实现种植数字化、农业服务数字化。

 
 


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