Зависимость транспирации растений и нормы полива от энергии окружающей среды

8 часов назад, Юлианна сказал:

Все самые новые алгоритмы выращивания культур, положенные в основу новейших стратегий и программ, с использованием показаний фитомониторинга построены скорее по принципу, когда норма полива определяется влажностью субстрата и его характеристиками, время полива определяется с учетом транспирации культуры, а вся стратегия в целом построена с учетом генотипа конкретного гибрида и его особенностей, фаз развития... для сознательного влияния на фенотип культуры и пожалуй агрономического контроля транспирации и управлением транспирацией.

Юлиана, доброго дня.

На данный момент нет ни одной автоматической системы управления теплицей, которая бы выполняло тот функционал, о котором Вы пишите, во всяком случае мне такие не известны.

Хочу спросить про какие новейшие стратегии и программы Вы говорите? Все программы достаточно старые (если сравнивать телефон Nokia 3310 и iPhone 13, то в мире программного обеспечения управления теплицами все программы это Nokia 3310, с небольшими апдейтами, которые были разработаны примерно в тоже время как данный телефон, на аппаратной части того времени, с соответствующим интерфейсом и возможностями, а мы понимает какая пропасть в IT между "сейчас" и двухтысячными), за исключением Hoogendoorn IIVO, которая еще ни в одном ТК не работает, в которой в прочем тоже нет, того о чем Вы пишите, по большему счету IIVO и iSii отличается тем, что код переведет на веб-интерфейс, обновлен дизайн, с добавлением пару фишечек.

Есть разные системы отдельные от управления теплицей от разных фирм, но это отдельные комплексы для определенных задач, с отдельной программой визуализации показаний датчиков данной системы и расчета показателей, которые служат только для анализа данных и принятия решений анализирующим человеком.

Все эти комплексы имеют ряд проблем с измерениями в условиях производства, и даже при желании их объединить с управляющей программой, данные комплексы могут натворить делов, из-за проблем которые сейчас еще не решены.

Юлиана, как  по Вашему должна измеряться транспирация, влажность матов, их характеристики? Ведь чтобы чем то управлять, это сначала нужно точно и постоянно во времени измерять.

Вам не хватает практики (прошу не обижаться, практика дело наживное), потому что когда Вас читаешь, кажется, что Вы насмотрелись новостных выпусков на первом, где говорится, что все само растет и всем управляет компьютер, а еще опыляют шмели, и бегают энтомофаги. 

1 час назад, Askar сказал:

Вы забыли еще посчитать, что в теплице работают 10-12 человек, которые выделяют много калорий, выдыхают углекислоту, вдыхают кислород на протяжении минимум 8 часов. 

Здравствуйте, Аскар Камбарович. Не, не забыл
Если бы тепло человека холь сколько нибудь было существенным как исходник обогрева, его бы учитывали, а пока 12 человек на Га дают 0,03 Дж/см2 в час. Тремя сотыми джоуля в час можно пренебречь.

Каждый построенный тепличный комплекс имеет  расчеты по отоплению (радиаторному, транспортному, производящему), так как тепло нужно произвести, доставить в теплицу в нужном количестве, и суметь его отдать радиаторной сетью (контурами отопления).

Да, всем этим не агрономическим безобразием, помимо главных инженеров, занимаются главные агрономы тепличных комплексов, в смысле настройкой контуров отопления.

В 03.01.2023 в 15:38, Юлианна сказал:

Я где-то предлагала "измерять транспирацию"? Покажите, пожалуйста.)

Было "учитывать при построении стратегии выращивания и поливов", и "контролировать" и "управлять транспирацией".

Юлиана, начну с примера, вижу непонимание  .

Когда мы говорим о температуре, мы ее измеряем, мы ее устанавливаем, и контролируем ее исполнение (за исполнение установки отвечает климат компьютер согласно алгоритму настройки), затем смотрим на растение и его реакцию по фенологии и визуально. Т.е. температуру мы контролировать, плохо или хорошо время от времени, можем. Мы уже знаем, какая температура хорошо, какая норм, какая плохо, что делать с температурой по реакции растения и т.д.

Тоже самое с влажностью. Устанавливаем, замеряем, контролируем исполнение установки, которое обеспечивается программой управления, смотрим реакцию растений и т.д.

В 03.01.2023 в 15:38, Юлианна сказал:

Агроном управляет ростом растений... ни компьютер, ни программа, ни датчики и автоматика - они даны в помощь ему.

Агроном же не сидит в операторской, и не следит за восемью отделениями, в которых по  две климатические зоны с десятками показателей, и видя несоответствие не начинаем дергать рычаги. Агроном настраивает систему управления, где он опираясь на растения, делает всю стратегию. 

А чтобы настраивать систему управления, система управления должна измерять.

И если мы говорим про интенсивность транспирации, ее нужно измерять, чтобы контролировать, учитывать, обращать на нее внимание, опираться на нее, и так далее... 

В 03.01.2023 в 09:01, Юлианна сказал:

время полива определяется с учетом транспирации культуры...

Важно понять - чтобы что-то контролировать - это что-то нужно измерять.

Транспирацию можно измерять. И уже это делают, но не в управляющих системах, а в отдельных системах.

2 часа назад, Юлианна сказал:

Марите, а вот про эту "технологию" что можете рассказать?

 Чтобы Марите (или кто другой) смог рассказать про эту или иную технологию, следует как минимум указывать, откуда Вы взяли картинки и/или текст!

Абстрактные снимки в инфракрасном диапазоне растений культуры и покрытия теплицы сами по себе можно трактовать как угодно.

Это из японского исследования, где создавалась нейросеть способная по изображению/видео в инфракрасном диапазоне определенной длинны волны отделять контур растений томата от остального фона в условиях разной солнечной облученности. 

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.630425/full

 Да уж, явно не самая актуальная технология для определения фактической транспирации овощных культур в тепличном комбинате...

Стационарные инфракрасные  камеры используются давно, и продаются несколькими известными фирмами.

Проблема, что эти камеры может анализировать только человек, и невозможно на данные камеры навешать настройки для управления. 

Нейросеть как раз решала эту проблему. Камера с точностью 95 % пикселей от общего количества пикселей растений на изображении вычисляла контур растения от других предметов. А это значит что данная нейросеть может замерять температуру растения, отделяя температуру остального фона зарегистрированную тепловизором. А это значит что стационарная установленная камера может измерять температуру постоянно движущихся пространстве и изменяющихся растений, и это значит что это измерение, данные которого можно использовать в управлении теплицей.

Также данная технология позволит строить графики средней температуры растения, и накладывать эти данные на другие графики. Ранее данные тепловизора нельзя было наложить никуда. В итоге полезные данные не возможно/очень сложно было анализировать - смотря на инфракрасные изображения (в видеорежиме или в фото в определенном времени), сопоставляя с другими графическими данными.

Очень важная технология.

Скоро нейросети научатся в общей картинке определять именно контур макушек, температуру листьев на разных ярусах.

3 часа назад, Юлианна сказал:

я намекаю уже года четыре как минимум

А зачем намекать? Почему не сказать прямо? Мы же здесь на шарады разгадываем :)

4 часа назад, Юлианна сказал:

Кирилл Борисович,  об актуальности температуры листа и растений я намекаю уже года четыре как минимум.

 Да мы вообще-то лет эдак двадцать в курсе про важность измерения температуры растения для определения его транспирационной способности. И на форуме за последние пять лет было не одно прямое указание на этот параметр. Например, в контексте общеизвестного калькулятора/психродиаграммы от LetsGrow. Поэтому с 2010-х годов для Новой стратегии выращивания этот показатель, как и радиационное выхолаживание верхушек/листьев культуры и т.п. явления, вообще является одним из ключевых элементов.

 Но это не строгие расчёты, которые нужно использовать в  компьютеризированном управлении теплицей, а скорее оценки, прикидки для специалиста, принимающего решения. Во-первых, есть большие методические трудности (хотя бы то, что листья на разных ярусах и разные части одного листа на одном ярусе имеют существенно разную температуру тканей – и, соответственно, "испаряющую способность"). А корректно ли вообще данные с нескольких точек измерения на одном растении (ну, хорошо, на 10 растениях) переносить на весь 2-х гектарный фитоценоз (культуру)?

Во-вторых, есть неразрешённые научные вопросы, касающиеся устьичной/кутикулярной транспирации растений.

4 часа назад, samura сказал:

Скоро нейросети научатся в общей картинке определять именно контур макушек, температуру листьев на разных ярусах.

 Я, как и Аскар Камбарович, в этом плане на нейросети не особо надеюсь...

1 час назад, Юлианна сказал:

Тогда и сомнений нет, что как минимум лет пять как в арсенале каждого агронома имеется пирометр.)))

Ну, во всяком случае, бесконтактных инфракрасных термометров постоянным участникам "Томатного клуба" (организатор ООО "Тепличный сервис") было продано и роздано, наверное, под сотню ещё в доковидную эпоху .

Правда, насколько верны их показания и как часто их использовали и используют в своей практической работе агрономы, у меня сведений нет.

18 часов назад, BKB сказал:

 Но это не строгие расчёты, которые нужно использовать в  компьютеризированном управлении теплицей, а скорее оценки, прикидки для специалиста, принимающего решения. Во-первых, есть большие методические трудности (хотя бы то, что листья на разных ярусах и разные части одного листа на одном ярусе имеют существенно разную температуру тканей – и, соответственно, "испаряющую способность"). А корректно ли вообще данные с нескольких точек измерения на одном растении (ну, хорошо, на 10 растениях) переносить на весь 2-х гектарный фитоценоз (культуру)?

Во-вторых, есть неразрешённые научные вопросы, касающиеся устьичной/кутикулярной транспирации растений.

 Я, как и Аскар Камбарович, в этом плане на нейросети не особо надеюсь...

Камера, если говорить о камере Плентвойс Хугендорн охватывает не 10 растений, а более 100 шт.

Мы ориентируемся на температуру воздуха  от 2 до 4 датчиков на 1 Га, почему мы не может ориентироваться на среднюю температуру листа растений от 2 до 4 камер на Га в той же локации где весят датчики температуры и влажности? Мне кажется можем, если камера измеряет температуру растений (проблема, что это не всегда температуру растений, что делает измерение камеры мало применимыми в автоматизации). Если программы автономно смогут "видеть" макушки, листья верхних и нижних ярусов по отдельности и измерять их температуру.

Раньше в каждом лифте был лифтер, управляющий лифтом, он там сидел в костюме открывал и закрывал двери, включал и отключал мотор с серьезным лицом, сейчас пассажиры лифта управляют лифтом сами; сейчас в каждой машине есть шофер, а через 15 лет транспортом будет управлять нейросети с помощью компьютерного знания (уже эта технология работает 5 лет в Тесле и Яндекс разработал, только законодательство  и привычки человека отстают), так почему же компьютерное зрение не может на площади 50 м2 определить 150 точек роста и не вычислить их температуру, не определить среднюю температуру листьев верхнего яруса? Риторический вопрос, конечно. Это все будет, но к сожалению разработанное не нами, и лет так через 30 начнется новая волна строительства теплиц, новая программа импортозамещения на чужих технологиях.

20 часов назад, Юлианна сказал:

Осталось только еще спросить, конкретно Вам какие "зависимости" с температурой листа уже известны, кажутся полезными с агрономической точки зрения, и какие "проблемы" в выращивании тепличных культур поможет данная технология решить?)

Почему бы не прикрыть шторы автоматически, если температура растений растет и приближается к температуре воздуха при высокой солнечной инсоляции, или не выдавать сигнализацию о высокой температуре растений, а оператор производит действия согласно инструкции? Имея графики средней температуры листа, температуре верхушки, температуры воздуха, графика PPFD, солнечной инсоляции, и видео картинки, не анализировать когда растение теряет тургор в сильно солнечный день, опускает или подымает листья, при какой средней температуре листа, и не прописать настройки имеющихся исполняющих механизмов для минимизации этого явления на основе анализа. Почему бы зная температуру листа не вычислить более-менее реальный ДДВП, и не завязать скорость работы вентиляторов в зоне УльтраКлима от этого показателя. Почему бы не отслеживать радиационное выхолаживание верхушек и не завязать, после анализа, работу штор, работу отопления по дельта температуры макушки и температуре воздуха, или просто по температуре растения. Это творческая работа, и применение таких данных много, но это все познается на практике, а пока у меня нет данных по температуре растений, и не смотря на скепсис коллег, мне бы эти данные помогли, допустим при вчерашней погоде -40 градусов.

1 час назад, samura сказал:

Имея графики средней температуры листа, температуре верхушки, температуры воздуха, графика PPFD, солнечной инсоляции, и видео картинки, не анализировать когда растение теряет тургор в сильно солнечный день, опускает или подымает листья, при какой средней температуре листа, и не прописать настройки имеющихся исполняющих механизмов для минимизации этого явления на основе анализа. Почему бы зная температуру листа не вычислить более-менее реальный ДДВП, и не завязать скорость работы вентиляторов в зоне УльтраКлима от этого показателя.

 Насколько я знаю, уже сейчас мало что мешает делать все эти вещи на Вашем тепличном комбинате. Начинайте!

Вот только напомню, что все попытки у нас и за рубежом в 1970-х годах создать систему управления теплицы/фитотрона, непосредственно завязанную на показатели жизнедеятельности растения окончились полным провалом. Наверное, кибернетика плохо развитая была [хотя в космос каждую неделю летали], или нейросети тогда мало использовали... 

28 минут назад, BKB сказал:

 Насколько я знаю, уже сейчас мало что мешает делать все эти вещи на Вашем тепличном комбинате. Начинайте!

Кирилл Борисович, по моему Вы сильно преувеличиваете возможности АСУ на ТК где я работаю.

1 час назад, samura сказал:

Кирилл Борисович, по моему Вы сильно преувеличиваете возможности АСУ на ТК где я работаю.

В первую очередь, я имел в виду IoT-систему датчиков Aranet, правда, в ней много чего надо "доводить до ума". Да и возможности нового АСУ от Ridder у Вас явно не используется даже наполовину.