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Agronomie
Volume 21, Number 4, May-June 2001
Greenhouses, environment and product quality
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Page(s) | 311 - 321 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/agro:2001126 |
Agronomie 21 (2001) 311-321
Strategies to control water and nutrient supplies to greenhouse crops. A review
Hans-Peter KläringInstitute of Vegetable and Ornamental Crops Großbeeren/Erfurt e.V., Theodor-Echtermeyer-Weg 1, 14979 Großbeeren, Germany
(Received 28 August 2000; revised 20 January 2001; accepted 14 February 2001))
Abstract
This paper introduces the approaches to automatic control of water and nutrient supplies
to greenhouse crops. The traditional concepts of surplus irrigation and fertilization
conflict with the environmental aspect. Therefore, water and nutrient demands of the
plants must be met by the supplies. The generally used strategy is based on the
application of standard nutrient solutions and frequent analyses of the nutrient
solution concentration in the root environment. An improvement to this strategy is
expected by using a feedback control, which takes ion sensitive measurements of the
drainage water concentration or a feedforward control, where nutrient and water uptake
are predicted using growth and transpiration models. Most of these approaches are still
on a theoretical level and are far from being practical applications. Current strategies
are directed towards the synchronization of uptake and supply, but future strategies
should control plant functioning.
Résumé
Mise au point : stratégies pour contrôler les apports d'eau et d'éléments nutritifs aux
cultures sous serre.
Cet article introduit les approches pour un contrôle automatique
des alimentations en eau et en éléments nutritifs pour les cultures sous serre.
Le concept traditionnel d'irrigation et de fertilisation excédentaires entre en
conflit avec les aspects environnementaux. Cependant, les demandes d'eau et d'éléments
nutritifs des plantes doivent être satisfaits par les apports. La stratégie utilisée
généralement est basée sur l'emploi de solutions nutritives standard et de fréquentes
analyses de la concentration de la solution nutritive dans l'environnement des racines.
Une amélioration de cette stratégie est espérée en utilisant un système de rétroaction,
qui prend en compte des mesures sensibles de la concentration ionique de l'eau de
drainage, ou un système de réaction anticipée dans lequel les besoins en eau en éléments
nutritifs sont prévus à parti de modèles de croissance et de transpiration. Ces approches
sont pour la plupart d'entre elles, développées sur un plant théorique et sont encore
loin des applications pratiques. Les stratégies actuelles sont dirigées vers la
synchronisation des prélèvements et des apports, mais les stratégies futures devront
contrôler le fonctionnement des plantes.
Key words: control / greenhouse / nutrient solution / nutrient supply / water supply
Mots clés : contrôle / serre / solution nutritive / apport de substances nutritives / apport d'eau
Correspondence and reprints: Hans-Peter Kläring
e-mail: Klaring@IGZeV.de
Communicated by Christian Gary (Avignon, France)
© INRA, EDP Sciences 2001