集成ARDUINO微控制器板的电子张力计在不同临界基质电位和土壤类型莴苣灌溉管理中的应用

Q4 Environmental Science
R. Pereira, D. Sandri, Gervásio Fernando Alves Rios
{"title":"集成ARDUINO微控制器板的电子张力计在不同临界基质电位和土壤类型莴苣灌溉管理中的应用","authors":"R. Pereira, D. Sandri, Gervásio Fernando Alves Rios","doi":"10.15809/irriga.2022v27n2p311-327","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"TENSIÔMETROS ELETRÔNICOS INTEGRADOS A PLACA MICROCONTROLADORA ARDUINO NO MANEJO DA IRRIGAÇÃO DE ALFACE EM DIFERENTES POTENCIAIS MATRICIAIS CRÍTICOS E TIPOS DE SOLO\n \n \nRODRIGO MOURA PEREIRA1; DELVIO SANDRI1 E GERVÁSIO FERNANDO ALVES RIOS1\n \n1Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro, S/N, CEP: 70910-900, Brasília, DF, Brasil, rodrigomouracbs@gmail.com, sandri@unb.br, gervasiorios@yahoo.com.br.\n \n \n1 RESUMO\n \nO uso racional da água na irrigação é fundamental para a conservação dos recursos hídricos. Nesse sentido, sistemas de automação de irrigação baseados na variação do potencial matricial do solo podem ser empregados como ferramenta para o uso eficiente da água em sistemas irrigados. Objetivou-se avaliar respostas da alface, cv. Wanda, submetida à potenciais matriciais críticos de irrigação controlados por tensiômetros eletrônicos. Os tensiômetros foram integrados a uma placa microcontroladora Arduino para controle da automação de irrigação. Adotou-se o delineamento experimental em blocos completos casualizados com quatro repetições, tendo como potenciais matriciais críticos -15, -20, -25 e -30 kPa em Latossolo Vermelho Amarelo e -10, -15, -20 e -25 kPa em Neossolo Regolítico. Aos 33 dias após o transplantio, foram obtidos parâmetros fenométricos da alface, índice Falker de clorofila e a Eficiência do Uso da Água (EUA). O sistema de automação monitorou e registrou os potenciais ao longo do ciclo da alface, acionou e interrompeu a irrigação de acordo com os potenciais críticos adotados. Os potenciais matriciais apresentaram variações médias em relação aos valores críticos para acionamento e interrupção da irrigação entre 1,45% e 5,50% no Latossolo Vermelho Amarelo e entre 2,90% e 15,50% no Neossolo Regolítico, respectivamente. A adoção de potenciais críticos abaixo de -15 kPa em Neossolo reduz significativamente a frequência de irrigação. O maior peso de matéria fresca foi obtido no potencial matricial de -10 kPa em Neosolo Regolítico e a maior EUA foi obtida na irrigação acionada no potencial de -15 kPa em Latossolo Vermelho Amarelo.\n \nKeywords: tensão de água no solo, automação, irrigação de precisão.\n \n \nPEREIRA, R. M.; SANDRI, D.; RIOS, G. F. A.\nELECTRONIC TENSIOMETERS INTEGRATED WITH ARDUINO MICROCONTROLLER IN IRRIGATION MANAGEMENT OF LETTUCE SUBMITTED TO DIFFERENT CRITICAL MATRIC POTENTIALS AND SOIL TYPES\n \n \n2 ABSTRACT\n \nThe rational use of water in irrigation is fundamental for the conservation of water resources. Irrigation automation based on the variation of the soil matrix potential can be used as a tool for the efficient water use in irrigation. This study aimed to evaluate lettuce, cv Wanda responses to soil water potentials for irrigation controlled by electronic tensiometers. The tensiometers were integrated with an Arduino microcontroller to control an irrigation automation system. A randomized complete block design with four replications was adopted, with critical potentials of -15, -20, -25, and -30 kPa in Red Yellow Latosol and -10, -15, -20, and -25 kPa in Regolitic Neossol. At 33 days after transplanting, lettuce phenometric parameters, chlorophyll Falker index, and water use efficiency (EUA) were obtained. The automation system monitored and recorded the potentials throughout the lettuce cycle and triggered and stopped the irrigation according to the critical potentials adopted. The soil water potentials showed average variations to the critical values for starting and stopping irrigation between 1.45% and 5.50% in the Oxisol and between 2.90% and 15.50% in the Regolitic Neossol respectively. The adoption of critical potentials above -15 kPa in Neossolo significantly reduces the frequency of irrigation. The highest fresh matter weight was obtained at the matrix potential of -10 kPa in Regolitc Neossol and the highest EUA was obtained in -15 kPa in the Red Yellow Latosol.\n \nKeywords: soil water tension, automation, precision irrigation","PeriodicalId":14625,"journal":{"name":"IRRIGA","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-06-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"1","resultStr":"{\"title\":\"TENSIÔMETROS ELETRÔNICOS INTEGRADOS A PLACA MICROCONTROLADORA ARDUINO NO MANEJO DA IRRIGAÇÃO DE ALFACE EM DIFERENTES POTENCIAIS MATRICIAIS CRÍTICOS E TIPOS DE SOLO\",\"authors\":\"R. Pereira, D. Sandri, Gervásio Fernando Alves Rios\",\"doi\":\"10.15809/irriga.2022v27n2p311-327\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"TENSIÔMETROS ELETRÔNICOS INTEGRADOS A PLACA MICROCONTROLADORA ARDUINO NO MANEJO DA IRRIGAÇÃO DE ALFACE EM DIFERENTES POTENCIAIS MATRICIAIS CRÍTICOS E TIPOS DE SOLO\\n \\n \\nRODRIGO MOURA PEREIRA1; DELVIO SANDRI1 E GERVÁSIO FERNANDO ALVES RIOS1\\n \\n1Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro, S/N, CEP: 70910-900, Brasília, DF, Brasil, rodrigomouracbs@gmail.com, sandri@unb.br, gervasiorios@yahoo.com.br.\\n \\n \\n1 RESUMO\\n \\nO uso racional da água na irrigação é fundamental para a conservação dos recursos hídricos. Nesse sentido, sistemas de automação de irrigação baseados na variação do potencial matricial do solo podem ser empregados como ferramenta para o uso eficiente da água em sistemas irrigados. Objetivou-se avaliar respostas da alface, cv. Wanda, submetida à potenciais matriciais críticos de irrigação controlados por tensiômetros eletrônicos. Os tensiômetros foram integrados a uma placa microcontroladora Arduino para controle da automação de irrigação. Adotou-se o delineamento experimental em blocos completos casualizados com quatro repetições, tendo como potenciais matriciais críticos -15, -20, -25 e -30 kPa em Latossolo Vermelho Amarelo e -10, -15, -20 e -25 kPa em Neossolo Regolítico. Aos 33 dias após o transplantio, foram obtidos parâmetros fenométricos da alface, índice Falker de clorofila e a Eficiência do Uso da Água (EUA). O sistema de automação monitorou e registrou os potenciais ao longo do ciclo da alface, acionou e interrompeu a irrigação de acordo com os potenciais críticos adotados. Os potenciais matriciais apresentaram variações médias em relação aos valores críticos para acionamento e interrupção da irrigação entre 1,45% e 5,50% no Latossolo Vermelho Amarelo e entre 2,90% e 15,50% no Neossolo Regolítico, respectivamente. A adoção de potenciais críticos abaixo de -15 kPa em Neossolo reduz significativamente a frequência de irrigação. O maior peso de matéria fresca foi obtido no potencial matricial de -10 kPa em Neosolo Regolítico e a maior EUA foi obtida na irrigação acionada no potencial de -15 kPa em Latossolo Vermelho Amarelo.\\n \\nKeywords: tensão de água no solo, automação, irrigação de precisão.\\n \\n \\nPEREIRA, R. M.; SANDRI, D.; RIOS, G. F. A.\\nELECTRONIC TENSIOMETERS INTEGRATED WITH ARDUINO MICROCONTROLLER IN IRRIGATION MANAGEMENT OF LETTUCE SUBMITTED TO DIFFERENT CRITICAL MATRIC POTENTIALS AND SOIL TYPES\\n \\n \\n2 ABSTRACT\\n \\nThe rational use of water in irrigation is fundamental for the conservation of water resources. Irrigation automation based on the variation of the soil matrix potential can be used as a tool for the efficient water use in irrigation. This study aimed to evaluate lettuce, cv Wanda responses to soil water potentials for irrigation controlled by electronic tensiometers. The tensiometers were integrated with an Arduino microcontroller to control an irrigation automation system. A randomized complete block design with four replications was adopted, with critical potentials of -15, -20, -25, and -30 kPa in Red Yellow Latosol and -10, -15, -20, and -25 kPa in Regolitic Neossol. At 33 days after transplanting, lettuce phenometric parameters, chlorophyll Falker index, and water use efficiency (EUA) were obtained. The automation system monitored and recorded the potentials throughout the lettuce cycle and triggered and stopped the irrigation according to the critical potentials adopted. The soil water potentials showed average variations to the critical values for starting and stopping irrigation between 1.45% and 5.50% in the Oxisol and between 2.90% and 15.50% in the Regolitic Neossol respectively. The adoption of critical potentials above -15 kPa in Neossolo significantly reduces the frequency of irrigation. The highest fresh matter weight was obtained at the matrix potential of -10 kPa in Regolitc Neossol and the highest EUA was obtained in -15 kPa in the Red Yellow Latosol.\\n \\nKeywords: soil water tension, automation, precision irrigation\",\"PeriodicalId\":14625,\"journal\":{\"name\":\"IRRIGA\",\"volume\":\" \",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2022-06-29\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"1\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"IRRIGA\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.15809/irriga.2022v27n2p311-327\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"Environmental Science\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"IRRIGA","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.15809/irriga.2022v27n2p311-327","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"Environmental Science","Score":null,"Total":0}
引用次数: 1

摘要

集成到ARDUINO微控制器板上的电子张力计,用于管理不同临界物质电位和土壤类型的露天灌溉RODRIGO-MOURA PEREIRA1;1农业和医学兽医学院,巴西利亚大学,Darcy Ribeiro校区,S/N,CEP:70910-900,巴西,DF,rodrigomouracbs@gmail.com,sandri@unb.br,gervasiorios@yahoo.com.br.灌溉用水的合理利用是保护水资源的基础。从这个意义上说,基于土壤基质电位变化的灌溉自动化系统可以作为灌溉系统中有效利用水的工具。本研究旨在评估Wanda莴苣对电子张力计控制的临界灌溉基质电位的反应。张力计被集成到Arduino微控制器板中,以控制灌溉自动化。实验设计是随机的完整区块,有四个重复,红黄色Latosol中的临界基质电位为-15、-20、-25和-30 kPa,风化层Neosol中的临界基体电位为-10、-15、-20和-25 kPa。在移植后第33天,获得了生菜的生理参数、Falker叶绿素指数和水分利用效率(美国)。自动化系统监测并记录整个生菜周期的电位,根据采用的临界电位触发和停止灌溉。基质电位呈现出与灌溉激活和中断临界值相关的平均变化,红黄色Latosol为1.45%至5.50%,风化层Neosol为2.90%至15.50%。Neosol采用低于-15 kPa的临界电位显著降低了灌溉频率。在风化土的新土壤中,在-10kPa的基质电位下获得最高的新鲜物质重量,而在黄红色Latosol中,在-15kPa的电位下,在活化灌溉中获得最高的USA。关键词:土壤水分张力,自动化,精准灌溉。佩雷拉。;SANDRI,D。;RIOS,G.F.A.集成ARDUINO微控制器的电子张力计在不同临界物质电位和土壤类型灌溉管理中的应用2摘要灌溉中合理用水是保护水资源的基础。基于土壤基质电位变化的灌溉自动化可以作为灌溉中有效用水的工具。本研究旨在评估电子张力计控制灌溉条件下,莴苣对土壤水势的响应。张力计与Arduino微控制器集成,用于控制灌溉自动化系统。采用四个重复的随机完全区组设计,红黄Latosol的临界电位为-15、-20、-25和-30 kPa,Regolitic Neossol的临界电压为-10、-15、-20和-25 kPa。在移植后33天,获得了生菜的生理参数、叶绿素Falker指数和水分利用效率(美国)。自动化系统监测和记录整个生菜周期的电位,并根据采用的临界电位触发和停止灌溉。Oxisol和Regolitic Neossol的土壤水势分别在1.45%和5.50%之间和2.90%和15.50%之间显示出启动和停止灌溉的临界值的平均变化。Neossolo采用-15 kPa以上的临界电位显著降低了灌溉频率。Regolitc Neossol在-10kPa的基质电位下获得最高的新鲜物质重量,而红黄Latosol在-15kPa的基质电势下获得最高USA。关键词:土壤水分张力自动化精密灌溉
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
TENSIÔMETROS ELETRÔNICOS INTEGRADOS A PLACA MICROCONTROLADORA ARDUINO NO MANEJO DA IRRIGAÇÃO DE ALFACE EM DIFERENTES POTENCIAIS MATRICIAIS CRÍTICOS E TIPOS DE SOLO
TENSIÔMETROS ELETRÔNICOS INTEGRADOS A PLACA MICROCONTROLADORA ARDUINO NO MANEJO DA IRRIGAÇÃO DE ALFACE EM DIFERENTES POTENCIAIS MATRICIAIS CRÍTICOS E TIPOS DE SOLO     RODRIGO MOURA PEREIRA1; DELVIO SANDRI1 E GERVÁSIO FERNANDO ALVES RIOS1   1Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro, S/N, CEP: 70910-900, Brasília, DF, Brasil, rodrigomouracbs@gmail.com, sandri@unb.br, gervasiorios@yahoo.com.br.     1 RESUMO   O uso racional da água na irrigação é fundamental para a conservação dos recursos hídricos. Nesse sentido, sistemas de automação de irrigação baseados na variação do potencial matricial do solo podem ser empregados como ferramenta para o uso eficiente da água em sistemas irrigados. Objetivou-se avaliar respostas da alface, cv. Wanda, submetida à potenciais matriciais críticos de irrigação controlados por tensiômetros eletrônicos. Os tensiômetros foram integrados a uma placa microcontroladora Arduino para controle da automação de irrigação. Adotou-se o delineamento experimental em blocos completos casualizados com quatro repetições, tendo como potenciais matriciais críticos -15, -20, -25 e -30 kPa em Latossolo Vermelho Amarelo e -10, -15, -20 e -25 kPa em Neossolo Regolítico. Aos 33 dias após o transplantio, foram obtidos parâmetros fenométricos da alface, índice Falker de clorofila e a Eficiência do Uso da Água (EUA). O sistema de automação monitorou e registrou os potenciais ao longo do ciclo da alface, acionou e interrompeu a irrigação de acordo com os potenciais críticos adotados. Os potenciais matriciais apresentaram variações médias em relação aos valores críticos para acionamento e interrupção da irrigação entre 1,45% e 5,50% no Latossolo Vermelho Amarelo e entre 2,90% e 15,50% no Neossolo Regolítico, respectivamente. A adoção de potenciais críticos abaixo de -15 kPa em Neossolo reduz significativamente a frequência de irrigação. O maior peso de matéria fresca foi obtido no potencial matricial de -10 kPa em Neosolo Regolítico e a maior EUA foi obtida na irrigação acionada no potencial de -15 kPa em Latossolo Vermelho Amarelo.   Keywords: tensão de água no solo, automação, irrigação de precisão.     PEREIRA, R. M.; SANDRI, D.; RIOS, G. F. A. ELECTRONIC TENSIOMETERS INTEGRATED WITH ARDUINO MICROCONTROLLER IN IRRIGATION MANAGEMENT OF LETTUCE SUBMITTED TO DIFFERENT CRITICAL MATRIC POTENTIALS AND SOIL TYPES     2 ABSTRACT   The rational use of water in irrigation is fundamental for the conservation of water resources. Irrigation automation based on the variation of the soil matrix potential can be used as a tool for the efficient water use in irrigation. This study aimed to evaluate lettuce, cv Wanda responses to soil water potentials for irrigation controlled by electronic tensiometers. The tensiometers were integrated with an Arduino microcontroller to control an irrigation automation system. A randomized complete block design with four replications was adopted, with critical potentials of -15, -20, -25, and -30 kPa in Red Yellow Latosol and -10, -15, -20, and -25 kPa in Regolitic Neossol. At 33 days after transplanting, lettuce phenometric parameters, chlorophyll Falker index, and water use efficiency (EUA) were obtained. The automation system monitored and recorded the potentials throughout the lettuce cycle and triggered and stopped the irrigation according to the critical potentials adopted. The soil water potentials showed average variations to the critical values for starting and stopping irrigation between 1.45% and 5.50% in the Oxisol and between 2.90% and 15.50% in the Regolitic Neossol respectively. The adoption of critical potentials above -15 kPa in Neossolo significantly reduces the frequency of irrigation. The highest fresh matter weight was obtained at the matrix potential of -10 kPa in Regolitc Neossol and the highest EUA was obtained in -15 kPa in the Red Yellow Latosol.   Keywords: soil water tension, automation, precision irrigation
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
IRRIGA
IRRIGA Environmental Science-Water Science and Technology
CiteScore
0.70
自引率
0.00%
发文量
6
期刊介绍: A Revista IRRIGA é destinada a publicar trabalhos originais e que contribuam para o desenvolvimento cientifico da agricultura em português, espanhol, preferivelmente em inglês, nas áreas de Irrigação, Drenagem, Hidrologia, Agrometeorologia, Relações Solo-Água-Planta-Atmosfera e Reuso de Água. IRRIGA is a Scientific Journal edited by Agricultural Science College-UNESP, devoted to the publication of original scientific papers in English or Portuguese or Spanish, within the topics: Irrigation, Drainage, Agrometeorology, Hydrology, Waste Water and Soil-Water-Plant-Atmosphere Relationships.
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信