Overview: Il documento illustra il sistema Ridder ProDrain, progettato per l'irrigazione precisa e il monitoraggio della traspirazione nell'agricoltura in ambiente controllato. Sottolinea l'importanza di una gestione accurata dell'acqua per la salute e la produttività delle colture.

Research and Validation: Il documento include i risultati dell'Università di Wageningen, sottolineando la precisione e l'utilità del sistema nella ricerca.

Case Study: Village Farms in Texas utilizza ProDrain per la gestione dell'irrigazione e lo ha integrato nel suo concetto GATES™, evidenziandone l'efficacia in climi ad alta radiazione.

Introduction to ProDrain System: ProDrain monitora e gestisce la crescita delle piante misurando il peso delle piante e i tassi di crescita. Aiuta ad anticipare e prevenire situazioni di stress nelle piante regolando i controlli ambientali basati su osservazioni passate. Il sistema fornisce informazioni sullo sviluppo delle piante tracciando il peso assoluto delle piante e l'aumento cumulativo del peso fresco, consentendo la previsione della produzione senza conteggio manuale.

Continuous Monitoring and Data Analysis: Il sistema pesa continuamente un'area specifica di piante coltivate e utilizza algoritmi per filtrare le variazioni causate dalla raccolta o da altre attività. Ciò si traduce in misurazioni accurate del tasso di crescita, dell'aumento cumulativo del peso fresco e dell'aumento totale del peso al giorno. Queste metriche sono cruciali per la previsione del rendimento e la comprensione delle tendenze di sviluppo delle piante nel tempo.

Field Experiences: Paul Selina di Village Farms condivide la sua esperienza con ProDrain, evidenziando la sua utilità nell'aggiustare le strategie di irrigazione, ventilazione e ombreggiatura basate sui dati di crescita. Il sistema fornisce informazioni sui modelli di crescita giornalieri, aiutando a prevedere i futuri livelli di produzione e a ottimizzare le strategie di raccolta.

Growth Patterns and Stress Indicators: I dati di ProDrain rivelano modelli di crescita giornalieri, mostrando come l'attività delle piante fluttua durante il giorno. Questi modelli, visualizzati come onde, indicano i livelli di stress delle piante e i potenziali risultati di rendimento. Grandi ampiezze d'onda suggeriscono stress, mentre modelli più stabili sono preferiti per una crescita ottimale.

Greenhouse Process Control and Transpiration Model: Uno studio dimostra l'integrazione di algoritmi intelligenti nei computer di processo delle serre per ottimizzare la crescita delle colture e risparmiare energia. È stato sviluppato un modello di traspirazione per prevedere la traspirazione delle colture basandosi su misurazioni climatiche, con confronti in tempo reale con i dati effettivi. Il modello aiuta a identificare prestazioni subottimali delle colture e avvisa i coltivatori di potenziali problemi.

Implementation and Results: Il modello di traspirazione è stato testato in serre nei Paesi Bassi e in Texas, mostrando una stretta concordanza tra i dati previsti e misurati. Lo studio evidenzia il potenziale della conoscenza basata su modelli nel migliorare la gestione delle serre e le prestazioni delle colture.

Conclusion: ProDrain e il modello di traspirazione dimostrano i benefici dell'integrazione di algoritmi avanzati di monitoraggio e predittivi nella gestione delle serre. Questi sistemi forniscono preziose informazioni sulla crescita delle piante, consentendo ai coltivatori di ottimizzare le condizioni e di migliorare i rendimenti.

System Architecture and Integration: Il documento descrive un'architettura di sistema di controllo di serra che include un controller di script, un controller di processo di serra (MTA), un controller Prodrain e un'interfaccia utente Synopta. Il controller di script opera indipendentemente, garantendo che il suo fallimento non influenzi il sistema complessivo. Importa valori di input come l'intensità della radiazione, la temperatura dell'aria e il tasso di traspirazione dal computer di processo MultiMa e si connette al software di gestione dei computer di processo Ridder, Synopta. I dati vengono archiviati ogni minuto e sono accessibili tramite la rete aziendale o l'accesso remoto.

Transpiration and Photosynthesis Prediction: L'indice di area fogliare (LAI) è stimato dalla traspirazione notturna e utilizzato insieme ai dati climatici per prevedere la traspirazione. Confronti in tempo reale tra la traspirazione misurata e quella prevista attivano avvisi se le discrepanze superano una soglia impostata. I tassi di fotosintesi sono previsti utilizzando valori di conduttanza stomatica, con dati in tempo reale disponibili sull'interfaccia Synopta.

Model Validation and Implementation: Il modello di traspirazione è stato convalidato utilizzando dati storici di una serra olandese, mostrando un'alta correlazione tra i tassi di traspirazione previsti e misurati. Il modello è stato implementato in serre nei Paesi Bassi e in Texas, prevedendo con successo la traspirazione in diverse condizioni climatiche. Sono state notate differenze climatiche tra le località, con il Texas che presenta una radiazione e una temperatura più elevate.

Results and Discussion: Il modello ha previsto con precisione la traspirazione in diverse condizioni e cultivar, dimostrandosi robusto per un'applicazione generale. L'architettura del sistema consente un'implementazione sicura dei modelli senza rischiare la continuità del controllo. L'interfaccia user-friendly facilita l'integrazione di software personalizzati, consentendo a ricercatori e consulenti di aggiungere applicazioni. Il documento suggerisce il potenziale per ulteriori applicazioni basate su modelli di bilancio energetico, idrico o di CO2.

Figures and Data: Le figure illustrano i tassi di traspirazione misurati e previsti, evidenziando istanze di significative discrepanze dovute a fattori come la disponibilità di acqua. Il documento sottolinea l'importanza del confronto e dell'archiviazione dei dati in tempo reale per un'efficace gestione delle serre.

Conclusion: L'integrazione dei modelli di traspirazione e fotosintesi nei computer di processo delle serre rappresenta una nuova generazione di controllo delle serre, consentendo l'aggiunta di varie applicazioni per migliorare la gestione delle colture.