虽然气象站传统上用于户外天气监测,但它们在温室应用中的价值正日益凸显。温室内温度、湿度、光照及其他条件的变化会对植物生长的产量和质量产生深远影响,如今许多种植者已将气象站技术整合到其整体气候控制策略中。通过同时持续监测多种环境条件,种植者能更好地了解气候条件的波动情况,并对这些变化做出反应,以最大限度地提高产量和效率。

南卡罗来纳州福特米尔市的特加山温室(Tega Hills Greenhouse)就是如此。该温室每年生产约25,000磅番茄,其销售渠道分为批发商、农贸市场以及通过路边摊位面向普通大众。温室主人马克·罗宾逊(Mark Robinson)曾是一名计算机系统管理员,后来转行成为温室种植者。自1999年以来,他一直在其28英尺×144英尺的温室中使用电池供电的气象站持续监测环境条件。

“我最关心的问题之一是确保番茄植株获得足够的光照,”他解释道,“光照强度下降会导致番茄产量大幅减少。尽管我们所在地区通常阳光充足,但透过温室塑料覆盖物损失的每一个百分点的光合有效辐射(PAR),都会导致植物产量相应减少。”

罗宾逊表示,持续记录空气温度也很重要,这是为了确保温室的环境计算机正常工作;同时记录土壤温度,是为了密切关注植物根区的温度。

罗宾逊选择为温室配备了Onset公司的HOBO®气象站。该气象站基于“智能传感器”技术,这意味着罗宾逊只需将光合有效辐射、空气温度和土壤温度的单个传感器插入气象站,气象站就能立即识别每个传感器,无需复杂的接线、编程或校准。整个系统(包括传感器)仅用4节AA电池就能运行一整年,因此无需太阳能电池板或大型电池组。

在特加山温室,气象站安装在温室端墙的一根杆子上。气象站顶部是光合光传感器,它固定在罗宾逊制作的一个“臂”上,该臂可以在温室内外摆动。罗宾逊解释说,他每月会将光合有效辐射传感器转到室外,收集实际阳光数据,并与室内的光照数据进行比较。“这能告诉我透过双层聚乙烯覆盖物损失了多少光合有效辐射。”罗宾逊补充道,通过测量覆盖物的“透明度”,气象站可能会提示覆盖物需要擦洗干净,或者可能需要更换。“行业建议每三年更换一次覆盖物,但如果在此之前光合有效辐射值显著下降,了解这一点就很重要。”

气象站的温度传感器安装在光合有效辐射传感器正下方,持续监测温室空气温度,为罗宾逊提供整体生长条件的清晰图景。收集的数据每月下载到计算机一次,此时罗宾逊可以使用气象站的数据绘图和分析软件对数据进行分析,了解气候变化的任何明显趋势。这些信息有助于排查设施环境控制系统的问题。

为了测量土壤温度,第三个传感器直接放置在一个巴托桶(Bato bucket)中,桶内有两株番茄植株生长在珍珠岩土壤混合物中。罗宾逊表示,其目标是将植物根区温度保持在最佳水平。“研究表明,如果能维持理想温度,产量会更高。因此,如果我发现温度过低,就知道要加热灌溉水了。”

自从安装HOBO气象站以来,罗宾逊能够更严格地控制温室环境,并认为这帮助他改变了种植方式。

“我把气象站看作一个集中式、多端口的数据收集设备,”罗宾逊说,“种植者都非常忙碌,而这种即插即用的特性是一个巨大优势。对我来说,拥有气象站的最大好处是它能回答‘我能做些什么来让环境更适合这些植物生长?’这个问题。”

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