智慧澆灌的工作原理

智慧澆灌控制器的「智慧排程」是如何計算出來的?

June 25, 2021

翼詠科技智慧澆灌的工作原理
你或許有聽說過一些使用智慧澆灌系統的好處。其實智慧澆灌系統不只可以省時、省力又省錢,它也能夠幫助您將植栽照顧得更好。但這是根據什麼原理計算出來的?智慧澆灌控制器怎麼決定何時要澆水?頻率?還有水量呢? 其實有三個主要的因素決定了大部分的行程:根系長度、土壤類型以及噴灑效率。

根系長度及土壤類型

當我們開始討論智慧澆水時,首先我們必須了解土壤跟水的關係。土壤其實跟海綿很像。當我們澆水時,不同類型的土壤會以不同的保水力去吸收水分。然而當我們不澆水的時候,土壤就會慢慢因為蒸發而變乾。當我們要計算場域的容水率,就必須要考慮到植栽的根系長度。

翼詠科技智慧澆灌 - 土壤與含水量
讓我們先介紹幾個相關名詞:
  • 田間容水量 Field Capacity (FC) 是指土壤所能容納的最大水量。土壤在充分灌溉後,土壤中過剩的水份則會因為重力作用而流失,到達一個穩定的狀態後的土壤含水量就是田間容水量。它是以百分比來表示,也可以依照實際根系長度換算成英吋或公分。

田間容水量 (in or cm) = 田間容水量(%) * 根系長度 (in or cm)

  • 永久枯萎點 Permanent Wilting Point (PWP)  是指維持植物不枯萎的最低土壤濕度。也就是說低於這個土壤濕度植栽就會開始枯萎。它是以百分比來表示,也可以依照實際根系長度換算成英吋或公分。

永久枯萎點 (in or cm) = 永久枯萎點 (%) * 根系長度 (in or cm)

  • 植物有效水分 Plant Available Water (PAW) 是指土壤中可輕易地被植物根部吸收利用的水份。通常是在田間容水量與永久凋萎點之間的含水量範圍。
  • 最大允許消耗 Maximum Allowable Depletion (MAD) 表示允許「植物有效水分」 (PAW) 可消耗的最大量。 

一般來說,50% MAD 是一個合理的值。 但對於淺根植物或緊密土壤,應使用較低的 MAD(25-50%);對於深根植物或較鬆的土壤,可以考慮更高的 MAD (50-65%)。

當土壤水位低於所設定的 MAD (最大允許消耗) 時,智慧排程將安排澆水任務,將水位補足至 FC (田間容水量)。隨著每日天氣的蒸發散變化,因此決定澆水的量和頻率,進而到精準澆灌省水的目的。

翼詠科技智慧澆灌 - MAD 調整澆水頻率
翼詠科技智慧澆灌 - MAD 調整澆水頻率

噴灑速率 Application Rate (AR)

噴灑速率是指灌溉噴頭在單一區域噴灑的水深,單位通常是英吋或公分/小時。這是一個將水量轉換成澆水時間的重要參數。較低的供水速率有可能導致澆水時間長於預期。

澆水時間 = 澆水量 (in or cm) / 噴灑速率

噴灑速率也可以從噴頭的體積流量(加侖或公升/分鐘)轉換而來。

噴灑速率 (AR) = 體積流量 * 噴頭個數/ 澆水區域面積

翼詠科技智慧澆灌 - 噴灑速率

在 Yardian App 中做設定

您可以在 Yardian App 中為您的智慧排程設定這些關鍵參數,若不確定這些參數,您也可以依照您實際場域狀況選擇最接近的選項,之後再依實際使用狀況調整數值。請在以下的頁面點擊每個區域:
翼詠科技智慧澆灌 Yardian App

在植物設定頁面,您可以找到根系長度以及最大允許消耗 (MAD)。

翼詠科技智慧澆灌 Yardian App
在噴頭設定頁面中,您可以指定噴灑速率 (英吋或公分/小時)或著是選擇噴灑效率(加侖或公升/分鐘)為單位的噴頭體積流量及噴頭數量來計算水量.請盡可能準確的設定每一個區域。
翼詠科技智慧澆灌 Yardian App
在土壤類型設定頁面中,您可以按照根系長度來設定土壤容量 FC (%) 以及永久枯萎點 PWP (%) 。
翼詠科技智慧澆灌 Yardian App
一但您設定了上述的基本參數,智慧排程基本上就設定好了。另外當您修改這些參數後,您可以參考智慧排程預估的澆水時間,來了解設定後系統計算出的澆水所需時間。

現在就開始試著設定您的智慧澆灌排程吧!如果您需要任何協助,歡迎隨時聯絡我們

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