DD217970A1 - Verfahren zur automatischen einsatzsteuerung von beregnungsmaschinen mit hilfe eines bodenfeuchteverminderungsparameters - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Einsatzsteuerung von Beregnungsmaschinen mit Hilfe eines Bodenfeuchteverminderungsparameters vorwiegend in der Pflanzenproduktion. Das Verfahren beruht auf der einmaligen Erfassung und Einspeicherung von im Feldexperiment erhaltenen und mathematisch verknuepften Daten zu einem Bodenfeuchteverminderungsparameter und dem Vergleich der auf Grund einer einmalig gemessenen Bodenfeuchte und der laufend gemessenen Verdunstungsrate bestimmten aktuellen Bodenfeuchte.
Description
1 i te 1 d e r ErΓ i rirj u η(j . .
Verfahren zur automat i scher? Einsat/steuerung von Bersi'hyai|s
e.ters. . . ' ' >: : ;
λ η '.ν e n'd it'η g s g e b i e t d e r Erfind i.i η g
.Die Crfindung kann in der !.mul- und Forstwirtschaft, sowie in; Garten- und Obstbau'eingesetzt werden.
Bekannte technische Lösungen >
Es ist bekannt, den Einsät? von Beregnungsmaschinen auf der Grundlage von Ind ikatorsignolen der gemessenen Bodenf eiicfite ; klimatischer und/oder anderer Umweltfaktoren, der 1 eitfähigkeit, Saugspannung oder anderer Bodencharakter,ist i ka, des 'niattWassergehaltes oder anderer Indikatoren zu steuern (OF 1036551, DF. 1924305, DE 1818358, US 4062491, US 2776860, US 2946516, DO 158843). Es sind auch Lösungen ,bekannt, bei denen die Beregnungsmaschinen durch Programmzeitgeber, Binärsignale von Umweltparametern, durch mikroelektronische Bausteine automatisiert 'gesteuert werden können. Nachteilig wirkt sich bei den genannten Lösungen aus, daß Bodeneigenschaften wie Feuchtigkeit, Leitfähigkeit, Saugspannung u. a. als Steuersignal in situ ständig gemessen werden müssen. Das stört zwar bei Gewächshausberegnung nicht so sehr, jedoch bei 0er Steuerung des Beregnungseinsatzes mit. beweglichen Anlaqeri in der Pflanzenproduktion. - .
Ziel der Erfindung '
Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Einsatz von Beregnungsmaschinen für die Pflanzenproduktion automatisiert ohne ständige Messungen/ vor allem von Bodenparametern, in situ zu steuern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Beregnungsmaschinen durch einmalige Messungen von bestimmten Boden- ufid Umwelteigenschaften mit Hilfe eines Bodenfeuchteverminderungsparameters zu steuern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst/daß zunächst in agrarwissenschaftlichen Experimenten eine Indikatorgröße der Bodenfeüchteverminderungsparameter - als mathematische
: Funktion der Bodenfeuchteverminderung in einem phänologischen .Entwicklungsabschnitt für alle zu beregnenden Kulturpflanzen, der Bodenfeuchte (die aus der Ausgangsbodenfeuchte berechnet wird) und der Verdunstung unter den Bedingungen des zu beregnenden Feldes bestimmt und in einer mikroelektronischen Steuerungsapparatur eingespeichert wird. Zu Beginn der ßeregnungsperiode wird die Anfangsbodenfeuchte gemessen, die dann mit Hilfe von mathematischen Funktionen auf der Grundlage der in der gesamten Vegetationsperiode zu messenden Witterungsdaten (Verdunstung, Niederschlag) berechnet wird. Die Verdunstungsrate wird entweder direkt oder über Temperatur- und Strahlungsmessung indirekt ermittelt. Auf Grund des Bodenfeuchteverminde-
j rüngsparameters, der in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte bis , λ zum vorangegangenen Zeittakt, den Witterungsdaten und dem Entwicklungsstadium der Pflanzen in der mikroelektronischen Steuerungsapparatur ausgewählt wird, erfolgt die Berechnung der aktuellen Bodenfeuchte, und bei Unterschreiten einer minimalen bzw. Obersehreiten einer maximalen Bodenfeuchte wird die Beregnungsmaschine an- bzw. abgeschaltet. Das Verfahren hat den Vorteil, daß die auf landwirtschaftlichen Nutzflächen schwer auto-
matisiert zu ermittelnde Bodenfeuchte nur zu Beginn der Rereg-.nungsperiode gemessen zu werden braucht und daß die Regengabenhöhe dem tatsächlichen Bedarf der Kulturpflanzen im jeweiligen Entwicklungsabschnitt sehr nahe kommt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand von Fig. 1 näher erläutert werden. In agrarvvissenschaf U ichen Experimenten mit den zu beregnenden Kulturpflanzen unter den gegebenen StandOrt- und Bodenbedingungen werden mathematische Funktionen des Bodenfeuchteverminderungsparameters als Matrix ermittelt und in die mikroelektronische Steuerungsapparatur 4 eingespeichert. Zu Beginn der Beregnungsperiode wird die Startbodenfeuchte über 1 ebenfalls gemessen und in die mikroelektronische Steuerungsapparatur 4 eingespeichert. Während der Beregnungssaison wird in zeitlich determinierten Abständen die Lufttemperatur 2, die Strahlung 3 und der gefallene Niederschlag bzw. die ausgebrachte ,Wassermenge 5 gemessen und in 4 eingespeichert. Daraus wird die klimatische Wasserbilanz berechnet und über eine Matrix Werte des Bodenfeuchteverminderungsparameters selektiert und die Verminderung der Bodenfeuchte errechnet. Bei Erreichung eines unteren /Stellwertes wird die Beregnungsmaschine 7 eingeschaltet, die bei Erzielung des oberen Grenzwertes wieder abgeschaltet wird. Wird das Verfahren auf einem grundwasserfernen D 2a-Standort zu Winterweizen zum Zeitpunkt des Ährenschiebens bei einer optimalen Bodenfeuchte in 0 - 6 dm Tiefe zwischen 77 und 51 mm (90 ... 60 % der Feldkapazität) angevyendet, so ergeben sich die Bodenfeuchteverminderungsparameter für 3 verschiedene Verdungstungsansprüche der Atmosphäre (3 Bereiche):
WE = WA (1 - V . 15 . 10"3) " Ö-.-.-y - 2,0 mm 1. Ber.
WE = WA (1 - V . 25 . 10"3) 2,0 -V -3,5 mm 2. Ber.
WE = WA (1 - V .' 20 . 10~3) 3,5 V 3. Ber.
WA: Bodenfeuchte plus Niederschlag (N + Z) am Anfang (A) eines ZeitSchrittes
WE: Bodenfeuchte am Ende (E) des Zeitschrittes χ . h V: Verdunstung
Nach Fig. 1 wurde über 1 eine Startfeuchte von 70 mm ermittelt. Danach trocknet der Boden mit dem Bestand an Kulturpflanzen in η =i 5 Tagen aus. Die mittlere Verdunstung V ,. die aus den Angaben über 2 und 3 gemessen wurde; war 2,5 mm und die Bodenfeuchte fiel auf 50,7 mm (Bodenfeuchteverminderungsparameter 25 . 10~3). Am 6y Tag fiel ein natürlicher Niederschlag (über 5 gemessen) von 5,3 mm. Es setzt keine Zusatzberegnung ein. Die Bodenfeuchte liegt mit dem Niederschlag bei 56 mm. Um die optimale Bodenfeuehte zwischen 51 und 77 mm zu halten/wird unter Beachtung der Reaktionszeit von 1 Tag am 7. und 11. Tag eine Zusatzbewässerung von 25 bzw. 30 mm gegeben. Unter Berücksichtigung der gemessenen Verdunstung in dieser Zeit steigt die Bodenfeuchtigkeit wieder auf 76, 1 mm (s. a. Tabelle)
WA η Vn WE N, Z BOVERMn
(mm) (Tage) (mm) (mm) (mm)
70,0 5 2,50 50,7 5,3 3,90
56.0 2 3,50 48,4 25,0 3,65 7374 4 5,50 46/1 35,0 6,83
76.1 3 4,50 57,3 - 6,25
y mittlere Verdunstungsrate in n- Tagen e
n .' :' .' .' ..·..:'. . ' ,' ... '·.' '. ';' : ·' ' '.' .. . ,' '.:; ' ..v ' · . · N, Z Niederschlag bzw. Zusatzwässer
BOVERM mittlere Bodenfeuchteverminderung je Tag im Zeitraum " von n-Tagen
Claims (1)
- ErfindunqsanspruchVerfahren zur automatischen Einsatzsteuerung von Beregnungsmaschinen mit Hilfe eines Bodenfeuchteverminderungsparameters gekennzeichnet dadurch, daß zunächst in agrarwissenschaftlichen Experimenten die Indikatorgröße "Bodenfeuchteverminderungsparameter" als Matrix für eine Kulturpflanzenart in Abhängigkeit vom phänologischen E-n.ttt'icklungsstadium, der Verdunstung und der Bodenfeuchte bestimmt und in eine mikroelektronische Steuerungsapparatur eingespeichert wird, danach zu Beginn der Beregnungssaison die Startbodenfeuchte und während der Saison die Verdunstung direkt oder über Temperatur- und Strahlungsmessung indirekt ermittelt und regelmäßig in die mikroelektronische Steuerungsapparatur eingegeben und in dieser unter Berücksichtigung des natürlichen und künstlichen Niederschlags mittels der eingespeicherten Matrix des Bodenfeuchteverminderungsparameters die aktuelle Bodenfeuchte berechnet und bei Unter- oder Überschreitung der Grenzwerte des optimalen Feuchtebereiches für die Kulturpflanzenart die Beregnungsmaschine entweder zu- oder abgeschaltet wird.Seite Zeichnungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD83252879A DD217970A1 (de) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Verfahren zur automatischen einsatzsteuerung von beregnungsmaschinen mit hilfe eines bodenfeuchteverminderungsparameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD83252879A DD217970A1 (de) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Verfahren zur automatischen einsatzsteuerung von beregnungsmaschinen mit hilfe eines bodenfeuchteverminderungsparameters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD217970A1 true DD217970A1 (de) | 1985-01-30 |
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ID=5548922
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| DD83252879A DD217970A1 (de) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Verfahren zur automatischen einsatzsteuerung von beregnungsmaschinen mit hilfe eines bodenfeuchteverminderungsparameters |
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| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD217970A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT403110B (de) * | 1994-10-14 | 1997-11-25 | Tauchen Kurt Edwin | Steuerung für ein bewässerungs- und düngesystem |
| CN117019863A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-11-10 | 大庆永铸石油技术开发有限公司 | 一种基于微生物处理的盐碱地改良系统 |
-
1983
- 1983-07-08 DD DD83252879A patent/DD217970A1/de not_active IP Right Cessation
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