Monitorování půdní vlhkosti: Plynová nádrž pro vývoj plodin

Jedná se o automatický překlad vytvořený pod DeepL. Omlouváme se za případné gramatické chyby a děkujeme za pochopení.

Co to je, kolik se ho ukládá, jak se měří a jak se s ním pracuje? kolik se ho každý den ztratí?

Monitorování půdní vlhkosti:
Plynová nádrž pro vývoj plodin

Co to je a kolik se ho ukládá?

Nejprve je třeba se zabývat pojmem dostupná půdní vlhkost pro plodiny/rostliny, a to z hlediska kořenové zóny, protože právě z ní rostlina/plodina čerpá vláhu/živiny.

Hloubka kořenové zóny se podle očekávání liší v závislosti na tom, jaká je hloubka kořenové zóny. druh plodiny (víceleté nebo jednoleté) a typ půdy.

Víceleté plodiny mají po dozrání dobře zakořeněné kořeny, zatímco u jednoletých plodin se kořeny vyvíjejí během vegetačního období. Důležité je, že rostlina/plodina využívá vodu z kořenové zóny, a jak jednoletá plodina roste, kořeny sahají hlouběji do půdy, tj. do větší nádrže na plyn.

Typ půdy může ovlivnit hloubku zakořenění, ale má také významný vliv na množství uložené vody. Písčité půdy mají malou zásobárnu vody, zatímco jílovité půdy mají větší zásobárnu (obr. 1 a 2). Důležité je, že půdní vlhkost v kořenové zóně je plynová nádrž pro všechny biologické procesy., takže je třeba je sledovat, měřit a řídit.

Rostliny nemohou využít veškerou vodu, která se v půdě nachází. Horní hranice je Kapacita pole, zatímco spodní hranicí je Trvalý bod vadnutí.
Kapacita pole - je maximální množství vody zadržované v půdě, měřené několik dní po nasycení.
Trvalý bod vadnutí nastane, pokud rostlina nemůže déle čerpat vodu z půdy, aby uspokojila své potřeby, pak začne vadnout, což je bod, kdy rostlina již nemá vodu k dispozici.
Voda dostupná rostlinám je rozdíl mezi kapacitou pole a bodem vadnutí, kdy rostlina již není schopna získávat vodu z půdy. Jinými slovy, ne všechna voda zadržovaná v půdě je pro rostliny dostupná.
Proto je Přípustné vyčerpání se používá v závislosti na typu půdy a plodiny.
Hloubka plodiny a kořenové zóny spolu s texturou a strukturou půdy určují snadno dostupnou vodu pro růst rostlin.

Klíčovým bodem je tedy to, že voda dostupná rostlinám je půdní vlhkost, která je využita předtím, než deficit vlhkosti začne ovlivňovat růst plodin/rostlin.

U mnoha plodin je k dispozici horní polovina (50%) dostupného množství vody pro rostlinu, aniž by to způsobilo stres pro plodinu. U zahradnických plodin je obvykle k dispozici horní třetina (33%) nebo čtvrtina (25%), než dojde ke stresu z nedostatku vláhy.

Lze shrnout, že plodiny začnou trpět nedostatkem vody, jakmile se spotřebuje 50% až 25% dostupné vláhy nebo dlouho před dosažením bodu vadnutí.

Četné studie v Kanadě a dalších zemích jasně prokázaly, že znalost vlhkosti půdy v kořenové zóně prostřednictvím polních a monitorování specifické pro danou lokalitu nebo měření může maximalizovat výnosy a v některých případech nižší vstupní náklady. Jinými slovy, každý palec nebo 25 mm půdní vody se rovná tolika bušlům výnosu plodiny, pokud se vezme v úvahu, že onemocnění, hmyz, plevele a živiny jsou správně spravovány. U pšenice je to zhruba 7-8 bušlů, u kukuřice 10-12 bušlů a u řepky 5-6 bušlů na každý palec nebo 25 mm uložené vody v půdě.

Jak se měří půdní vlhkost?

Stanovení vlhkosti půdy se provádí dvěma běžnými metodami: Měřená metoda a metoda vodní bilance.

Měřeno zahrnuje umístění senzoru (senzorů) do oblasti kořenů rostliny/plodiny a měření vlhkosti půdy v každém místě senzoru.

Přístup založený na vodní bilanci zahrnuje odhad potřeby vody pomocí rovnice pro evapotranspiraci (ET).₀) a sledování přívodu srážek a/nebo zavlažování.

1. Naměřená vlhkost půdy

V současné době je k dispozici mnoho druhů senzorů půdní vlhkosti, které měří půdní vlhkost téměř v reálném čase.
Obvykle se jedná o volumetrické nebo tenziometrické senzory.
Tenzometrické senzory měří půdní vlhkost v centibarech nebo kilopascalech, což vyjadřuje, jak velký sací tlak kořeny pociťují při odběru vody a živin.
Objemové senzory měří objem půdní vlhkosti. v jednotce hloubky a může být vyjádřena v mm nebo palcích vody nebo v procentech kapacity na jednotku hloubky půdy.

Následující obrázek znázorňuje 90 cm (3 stopy). sonda s čidly půdní vlhkosti každých 10 cm (4 palce), celkem 9 čidel. Od 26. do 30. dubna pršelo a senzory okamžitě zobrazovaly, kolik deště se vsáklo do jednotlivých vrstev a jak hluboko déšť infiltroval do půdy.

Následující obrázek dále ilustruje možnosti dobře umístěné meteorologické stanice a půdní vlhkosti. sonda v kořenové zóně plodiny. Zde můžete vidět události doplňování vody: z jaké hloubky kořeny rostlin čerpají vodu, což se na snímku označuje jako schodovitost, kdy kořeny již nemohou odebírat půdní vodu, což se označuje jako neschodovitost, a jak se kořeny aktivují, když je vrstva doplněna srážkami.

2. Vodní bilance půdní vlhkosti

Tradičním způsobem bylo použití metody vodní bilance nebo kontrolní knihy. Ta spočívá v použití ET₀ rovnice, koeficienty plodin a půdní typy, aby bylo možné denně odhadovat, kolik vody plodina spotřebuje na základě kořenové zóny a stádia plodiny.
Toho lze dosáhnout pomocí místní meteorologické stanice, která měří potřebné parametry pro ET.₀ výpočty.
Typickými měřenými parametry jsou teplota, relativní vlhkost, sluneční záření, srážky, rychlost a náraz větru.
Parametrizovány jsou také plodiny a půda: typ půdy, kapacita pole, bod vadnutí, typ plodiny, datum setí, půdní pokryv a hloubka zakořenění.

Na obrázku níže je zobrazena situace v terénu meteorologická stanice která měří teplotu vzduchu, relativní vlhkost, sluneční záření, rychlost/směr větru a srážky. Tyto stránky senzor se používají v rovnici FAO (Penman Monteithova metoda FAO) pro výpočet ET₀ nebo evapotranspirace. Tato rovnice se v programu Irrimet používá k sestavení vodní bilance pro pěstitelskou zónu.

Jiný pohled na ET₀ nebo evapotranspirace, je na obrázku níže. Potenciální evapotranspirace je maximální množství vody, které se spotřebuje za hodinu nebo den. K tomu dochází bez omezení půdní vlhkosti, plodin plně pokrývajících půdu a denních povětrnostních podmínek. Skutečná evapotranspirace je obvykle nižší než potenciální evapotranspirace, protože u jednoletých plodin existují omezení týkající se vlhkosti půdy a pokrytí půdy, protože musí dosáhnout plného pokrytí půdy. V letech, kdy je vysoká vlhkost půdy, značná pokryvnost listové plochy (hustý porost) a vysoké teploty, je skutečná ET₀ bude stejná jako potenciální ET₀.

Kolik vody se ztratí z půdy za den?

Následující graf se snaží znázornit, jak se kukuřice jak se plodina vyvíjí z hlediska koruny a kořenů a kolik vody se denně spotřebuje během růstového cyklu. Ukazuje se, že na počátku vývoje, kdy je půdní pokryv malý, je denní spotřeba vody 1 až 2 mm, ale v době, kdy je korunní plášť plný a dochází k rozmnožování, se denní spotřeba vody může pohybovat od 5 do 9 mm nebo 0,2 až 0,35 palce za teplého dne. Za týden je to 35-63 mm nebo 1,35-2,5 palce. Potřebu vody musí porost kukuřice pokrýt buď ze zásob půdní vláhy, nebo z dešťové závlahy. Pokud není denní nebo týdenní množství splněno, dochází ke snížení růstu a aktualizace živin, což může vést ke ztrátám výnosu a problémům s kvalitou.

Naměřené nebo bilanční hodnoty půdní vlhkosti v zónách FieldClimate a FarmView

Naměřená i modelovaná vlhkost půdy se může zobrazit ve formátu FieldClimate a/nebo FarmView.

1. Monitorování půdní vlhkosti sondou FieldClimate

Na adrese FieldClimate můžete zobrazit vlhkost půdy z každého senzoru na obrazovce sonda několika různými způsoby.
Vlhkost půdy můžete zobrazit zdola nahoru, shora dolů nebo zprůměrováním či sečtením hodnot pro sadu čidel podél sondy. Můžete také vybrat libovolné vlastní zobrazení, které jste si uložili.

1. FarmView-Cropzone pro sledování půdní vlhkosti

Aby bylo možné použít FarmView, budete potřebovat předplatné pro Irrimet a Půdní vlhkost. Prvním krokem je definování zóny plodin, což lze provést ručním nakreslením zóny nebo importem souboru s hranicemi geojson. Cropzones jsou v rámci každého pole odlišné zóny hospodaření, které jsou definovány na základě rozdílů v půdních typech, nadmořské výšce a sklonu.

Chcete se dozvědět více?

Stáhněte si brožura s mnohem podrobnějšími informacemi a ještě větším množstvím obrázků.