叶片湿度传感器数据提高了樱桃产量

Leaf wetness sensor data improve cherry production

2013 年 7 月,华盛顿州立大学生物系统工程教授拉夫-科特(Lav Khot)和他的团队正在田间研究樱桃的采摘、称重和运输方式、 和他的团队正在实地考察樱桃是如何采摘、称重和运输的,突然一架直升机开始在附近的果园附近盘旋。

当科特博士向种植者询问此事时,他说:"昨晚下了一场雨,我们正试图让树冠变干。这位种植者告诉科特,如果水分在果实上停留时间过长,樱桃很容易开裂,因此他们雇用直升机在果园上空飞行,清除果实和叶子上的水分,希望能防止果实损失。

数据驱动决策

新鲜上市的樱桃是一项利润丰厚的生意。因此,种植者才能负担得起每季约 2.5 万美元的直升机租金。他们想尽一切办法阻止任何开裂或劈裂,但有趣的是,Khot 博士说,种植者的决定完全受情绪影响。"如果遇到雨天,农民就会变得焦虑不安,他们会雇佣飞行员驾驶直升机"。

霍特博士想知道,他能否帮助樱桃种植者根据真实数据做出决策。他和他的博士后周剑锋博士正在使用PHYTOS 31 叶片湿度传感器来确定雨后树冠上是否有水以及水存在的时间。Khot博士希望这些传感器的数据能帮助种植者决定是否应该驾驶直升机。

樱桃为什么会裂开?

并非所有品种的樱桃都会开裂,但含糖量高的品种在成熟期果皮较薄,因此会开裂。与果实裂开或开裂有关的假说有两种:

灌溉:果实成熟时(收获前几周)土壤中的水分含量高,会促使果树吸收更多水分,导致果实裂开。
雨水:雨水聚集在樱桃茎碗中或挂在底部,沿着渗透势梯度慢慢被果实吸收。由于果皮内的压力增加,果实会开始裂开。
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研究直升机烘干的效果

有两种方法可以干燥檐篷。一种是使用喷雾器产生横风,横向吹过树冠,另一种是利用直升机叶片的下冲力。科特博士和他的研究助理对横风的速度进行了试验,以了解产生的风力有多大,以及真正分散的水量有多少。科特博士评论说:"我们来到 WSU 果园,以两种设置运行喷雾器,以观察在一定时间内水的去除情况以及风从树冠吹过的程度。他们在清除树上的水分和用叶片湿度传感器测量水分方面都取得了很好的效果。但是,他们是在樱桃成熟后才开始测量的,因此无法将其与裂果联系起来。

使用直升机的一个问题是,它们极其危险。事故并不少见,不幸的是,飞行员已经丧生。研究小组还将评估一架中型无人直升机的功效,以测试它是否能产生足够的下冲力来烘干樱桃,并与有人驾驶的直升机进行比较。科特博士说:"直升机体型庞大,难以靠近树冠飞行,但我们可以对无人机进行编程,使其靠近树冠飞行,安全地除去水分。"支持这方面研究的 Digital Harvest 公司和雅马哈公司已获得美国联邦航空局的豁免,因此他们可以测试他们的无人直升机。

Plantation of cherry trees in springtime.

Rows of cherry trees in an orchard on a cloudy day

不同的树形结构

科特博士的团队在传统的樱桃树结构(想象一棵典型的树)上进行了首次实验,但今年他们将在训练成 "Y "形或完全垂直的树上进行实验。研究人员开发这些新结构是为了便于采摘和管理,但周博士说,与风速在整个树冠上更加不均匀的传统树冠结构相比,树冠的可变性会更小,因此结果的可解释性也会更强。

经济影响

霍特博士说,解决樱桃开裂问题的经济影响可能是巨大的,因为种植者现在每年都会遭受重大损失。一位前种植者强调了这一点,他指出他们每四次种植就会损失一茬。不过,这也可能带来其他好处。这项研究的意义可能会解决种植者的其他问题,如病虫害管理。"WSU已经有一个很好的AgWeatherNet项目,我们在不同地点监测树外的天气,但不监测树冠内的天气。如果我们有一些智能传感设备,比如坐在树冠内监测 24 小时周期内湿度水平的叶片湿度传感器,那么我们就可以根据湿度建立一些模型,并将其与果园内不同位置的害虫数量联系起来。每个种植者都能从中受益。

了解PHYTOS 31 树叶湿度传感器

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