ساخت حسگر رطوبتی به‌منظور آبیاری هوشمند و تعیین محل مناسب نصب آن برای دستور توقف آبیاری با هدف جلوگیری از تلفات آب

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

2 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

3 گروه مهندسی برق-کنترل، دانشگاه نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

4 گروه مهندسی برق-قدرت، دانشگاه صدرا و گروه مهندسی معدن، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

doi
چکیده

بدین منظور، دستگاه حسگر رطوبتی در بهمن و اسفندماه 1397 طرح‌ریزی و ساخته شد تا زمان مناسب قطع آبیاری در آبیاری جویچه‌ای را تعیین کند. آزمون دستگاه در آزمایشگاه و کاربرد آن در مزرعه آموزشی پژوهشی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران واقع در محمدشهر از فروردین تا پایان تیرماه 1398 به انجام رسید. این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد حسگر هوشمند رطوبت خاک برای تعیین عمق بهینه نصب و ثبت رطوبت خاک در عمق‌های 10، 30 و 50 سانتی‌متر و نسبت‌های مختلف طول در روش آبیاری جویچه‌ای انجام شد. ابتدا واسنجی دستگاه بر روی خاک مزرعه مطالعاتی انجام شده و بر اساس صحت سنجی حاصل‌شده، دستگاه مورد نظر به مزرعه منتقل گردید. در مزرعه مذکور نیز برای رسیدن به اهداف عمق نصب بهینه دستگاه و طول بهینه آن، جویچه‌های 36 متری با فاصله 75/0 متری ایجاد شد. طول‌های حساس در جویچه با نسبت 50%، 75% و 85% از ابتدای مسیر به‌عنوان نقاط شاخص انتخاب شدند. نتایج نشان داد که در مرحله واسنجی و صحت سنجی مقدار R2 (ضریب تبیین) به ترتیب برابر 93/0 و 95/0 و در مرحله واسنجی و صحت‌سنجی مقدار NRMSE (جذر میانگین مربعات خطای نرمال‌شده) به ترتیب برابر 80 و 81/13 درصد بوده که حاکی از آموزش خوب مدل در مرحله واسنجی به صحت‌سنجی می‌باشد. ضمن اینکه متوسط مقدار پارامتر RE (خطای نسبی) در برآورد رطوبت خاک برابر 74/2 درصد به‌دست آمد که بیانگر دقت بالای دستگاه در برآورد رطوبت‌ خاک می‌باشد.