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Evaluation of the soil moisture sensors for irrigation scheduling of strawberries

Horticultural producers are in need of efficient and timely techniques for determining crop water requirements. The question of when and how much to irrigate, termed irrigation scheduling, is particularly important for high-value crops such as strawberries (Fragaria ananassa). During the growing season, irrigation scheduling decisions are influenced by climatic variables such as rainfall, temperature and humidity, which directly impact soil moisture levels. A field study was therefore conducted to evaluate two soil moisture sensors for irrigation scheduling of commercial strawberries on a farm in Simcoe, Southern Ontario. Strawberries were grown on raised beds with plastic mulch under two management practices – open field and plastic high tunnels. For each practice, two soil moisture sensors based on time domain reflectometry (TDR) were evaluated. The sensors, Campbell Scientific's water content reflectometer (WCR) and ESI's Gro-point (GP) monitored soil moisture continuously over the growing season (May to October 2007). Soil samples were collected to obtain volumetric water content as a unit of reference for the purpose of comparison and evaluation of the two sensors. Equivalent water depths (EWD) were calculated for an effective strawberry rooting depth of 0.3 m. The calculated EWDs were compared with the grower's irrigation scheduling practices. The study found that the WCR and GP reliably recorded continuous trends in soil moisture throughout the growing season. For the WCR sensor, gravimetric analyses of soil samples showed excellent correlation, resulting in R2 of 0.94 and 0.97 for the open field and plastic high tunnel, respectively. The R2 for the GP sensor was good at 0.88 for the open field but poor for the plastic high tunnels, due to a malfunctioning sensor. The EWDs for the two plots were calculated to be 699 mm for the open field and 711 mm for the plastic high tunnels. A significant fin / Les horticulteurs ont besoin de déterminer avec précision les besoins en eau d'irrigation des cultures. En effet, la bonne gestion de la production et l'obtention d'un meilleur rendement des fraises (Fragaria ananassa) nécessitent la planification de la quantité d'eau à apporter et le jour de l'irrigation. Le climat, la pluviométrie et la variation de la température durant le stade de croissance des plantes sont des variables importantes qui compliquent la tâche de la planification de l'irrigation. La problématique de cette étude s'inscrit dans l'optique d'évaluer l'apport de deux capteurs d'humidité du sol de type TDR (Time Domain Reflectometry) à la planification de l'irrigation des fraises à Simcoe, au sud d'Ontario. Il convient de noter que les fraises ont été cultivées avec la technique du paillis de plastique, en plein champ, ainsi qu'avec la technique du tunnel en plastique. Pour atteindre les objectifs assignés à cette étude, l'utilisation de deux capteurs de type WRC (Campbell Scientific water content reflectometer) et GP (ESI's Gro-point) a permis de suivre d'une manière continue l'humidité du sol pendant le stade de croissance (mai à octobre 2007). Aussi, des échantillons du sol ont été collectés afin d'obtenir la teneur volumique en eau. Cette dernière a été utilisée comme référence et a permis ainsi de comparer et d'évaluer les résultats obtenus à l'aide des différents capteurs. Également, nous avons calculé l'équivalent d'eau en profondeur (EEP) pour une zone racinaire des fraises de 30 cm. Ce procédé nous a permis de comparer l'EEP calculé pour les différentes pratiques d'irrigation adoptées par les producteurs. Les résultats obtenus ont démontré que le WCR et GP représentent la variabilité de l'humidité du sol pendant le stade de la croissance. Pour le capteur WCR, nous avons pu établir une corrélation très intéressante avec l'analyse

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66964
Date January 2009
CreatorsAli, Sajjad
ContributorsChandra A Madramootoo (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Bioresource Engineering)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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