مدیریت آبیاری در گلخانه
در مبحث مديريت آبياري، اندازه‌گيري و كنترل رطوبت خاك از مولفه‌هاي ضروري براي اعمال روش‌هاي مديريتي بهينه به منظور كاهش مصرف آب و بهبود كيفيت محصول است. رطوبت موجود در خاك را ميتوان بطور مستقيم از طريق اندازه‌گيري اختلاف وزني، قبل و بعد از خشك كردن نمونه خاك، بدست آورد كه به آن روش وزني مي‌گويند. اين روش، رطوبت وزني خاك را بر حسب وزن آب بر وزن خاك خشك بيان مي‌كند. نسبت حجم آب موجود در نمونه به حجم نمونه خاك پس از خشك شدن در آون در دماي 100-110درجه سانتي‌گراد بيانگر رطوبت حجمي خاك است. رطوبت حجمي بيانگر حجم آب موجود در حجم نمونه خاك دست نخورده است. با اينكه روش‌هاي مستقيم از دقت بالايي برخوردار بوده و با هزينه كم قابل اندازه‌گيري است، خسته كننده، وقت‌گير و كاربر هستند. حداقل زمان مورد نياز براي انجام اين روش‌ها 2روز بوده، و بعلت بهم خوردن خاك قابليت تكرار در محل اوليه را ندارند.
روش‌هاي غيرمستقيم بسياري براي اندازه‌گيري رطوبت خاك وجود دارد. اين روش‌ها رطوبت را توسط روابط واسنجي موجود با ساير متغيرهاي قابل اندازه‌گيري برآورد مي‌كنند. انتخاب هر يك از روش‌هاي غيرمستقيم بستگي به هزينه، دقت، زمان پاسخ، نصب، كاربرد مد نظر، مديريت و دوام آن دارد. بسته به كميت اندازه‌گيري، روش‌هاي غيرمستقيم به دو دسته حجمي و تانسيومتري طبقه‌بندي مي‌شوند.
دسته اول رطوبت حجمي خاك را مي‌دهد و دسته دوم مكش خاك يا پتانسيل آب خاك را نشان مي‌دهد. هر دو دسته وابسته به منحني خصوصيات رطوبتي خاك مي‌باشد. منحني خصوصيات رطوبتي رابطه‌اي است بين پتانسيل آب خاك و درصد رطوبت آن، اگر در يك دستگاه محورهاي مختصات مقادير رطوبت و پتانسيل را نسبت به يكديگر رسم كنيم منحني خصوصيات رطوبتي حاصل مي‌شود.
لازم به ذكر است كه هر خاك بسته به بافت، ساختمان و ميزان مواد آلي موجود در آن داراي منحني خصوصيات رطوبتي متفاوتي است. بعلاوه، اين رابطه ممكن است براي يك نوع خاك ثابت نباشد و در دوره‌هاي مختلف رطوبت‌گيري و رطوبت‌زدايي خاك تغييير كند. با توجه به خصوصيات فيزيكي خاك و هدف از اندازه‌گيري رطوبت، دستگاه‌هاي اندازه‌گيري انتخاب مي‌شوند. رطوبت حجمي خاك كميت كاربردي‌تري است. در خاك‌هاي با بافت ريز، آب با نيروي زيادي توسط ذرات خاك نگهداشته مي‌شود، بنابراين حتي اگر رطوبت حجمي خاك نيز نسبتا زياد باشد، آب مورد نياز گياهان تامين نخواهد شد. در مطالعه روابط گياه-خاك، اندازه‌گيري مكش خاك با توجه قدرت مكش گياه در جذب آب از خاك مي‌تواند كميت مناسب‌تري باشد. مكش خاك مي‌تواند عامل مناسبي در محاسبه تنش آبي گياه نيز باشد. خصوصيات فيزيكي خاك (بافت، تورم، ترك) مي‌تواند بر روي عملكرد روش انتخاب شده براي اندازه‌گيري رطوبت تاثير گذار باشد زيرا برخي از حسگرها نيازمند تماس كامل با ذرات خاك مي‌باشند. علاوه بر آن تابع نوع خاك، بارش، تبخير و تعرق بعضي ابزار اندازه‌گيري نيازمند حفاظت و نگهداري خاصي مي‌باشند. مديريت آب آبياري بر اساس اندازه‌گيري رطوبت موجود در خاك روش متداولي در توليدات كشاورزي است. آگاهي از رطوبت خاك در هر مرحله به مدير مزرعه اين امكان را مي‌دهد تا رطوبت موجود در خاك را در حد مورد نظر نگه دارد. اين كار باعث كاهش هرزآب و آبشويي املاح شده، اما نيازمند انتخاب روش مناسبي براي آبياري است. براي محاسبه حجم آبياري، اعداد بدست آمده از روش تانسيومتري بايد از طريق منحني مشخصه خاك به رطوبت حجمي و يا وزني تبديل شوند.
شکل 1- مدیریت آبیاری در گلخانه
سيستم‌هاي اندازه‌گيري رطوبت در گلخانه
از بهترين و ارزان‌ترين حسگرها ميتوان HIH4000 را براي اندازه‌گيري رطوبت استفاده کرد. بكارگيري اين حسگر بسيار آسان و ساده بوده و تنها نيازمند يك مدار ساده الكترونيكي است.
اندازه‌گيري رطوبت با (HIH4000)
اين حسگر از جديدترين حسگرهاي موجود در ايران است كه داراي قابليت اتوكاليبراسـيون رطوبت نسبت به دماهاي مختلف مي‌باشد. رابطه ولتاژ پاسخ حسگر با رطوبت نسبي هوا نيز خطي مي‌باشد. اين ويژگي‌ها سبب شده تا اين حسگر بطور گسترده‌اي در رطوبت‌سنج‌هاي ساخته شده توسط شركت‌هاي مختلف براي اندازه‌گيري رطوبت محيطي مورد استفاده قرار گيرد. اغلب اين دستگاه‌ها نيز قيمت‌هاي بسيار بالايي دارند. بدين ترتيب با بهره‌گيري از اين حسگرها ميتوان هزينه‌هاي مديريتي گلخانه را تا حدود زيادي كاهش داد و تعداد حسگرهاي نصب شده را افزايش داد تا تخمين جامعي از رطوبت نسبي هواي گلخانه حاصل شود. اين حسگر ساخت شركت Honeywell مي‌باشد.
شکل 2- اندازه‌گيري رطوبت با سنسور (HIH4000)
حسگر نسبت به نور حساس است و براي انجام قرائت‌هاي مطمئن حتما بايد پوشش داشته باشد. البته بايد توجه كرد كه كاور داراي منافذي براي حركت جريان هوا باشد. ارتباط مكرر حسگر با رطوبت بيش از 90 درصد باعث مي‌شود تا حسگر بطور معكوس عمل كند و رطوبت نسبي را بسيار پايين‌تر از حد موجود نمايش دهد. همچنين حسگر مذكور نسبت به ضربه نيز حساس است و منجر به قرائت‌هاي غلط و با اطمينان پايين مي‌شود.