Virtuelle Sensoren

VPD

1. EINLEITUNG

WAS IST EIN DAMPFDRUCKDEFIZIT?

Wenn Sie ein METOS haben^® Gerät mit Hygroclip-Sensor (Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit) können Sie jetzt auch die Dampfdruckdefizitwerte und die Tabelle in FieldClimate. Das Dampfdruckdefizit (Vapour Pressure Defense, VPD) ist ein Wert, der aus der relativen Luftfeuchtigkeit und der Lufttemperatur berechnet wird und in enger Beziehung zur Evapotranspiration steht.

Die VPD ist ein Indikator, der die Auswirkung der Temperaturen auf die Wasserhaltekapazität der Luft berücksichtigt, die die Transpiration der Blattoberfläche antreibt (die Transpiration erfolgt, wenn der Wasserdruck in den Blättern höher ist als der Luftdampfdruck).

Sie ist der Unterschied zwischen der Menge an Feuchtigkeit in der Luft und der Menge an Feuchtigkeit, die die Luft bei Sättigung (100 % RH) aufnehmen kann. Wenn die Luft gesättigt ist (Dampf beginnt zu kondensieren), bilden sich Wolken, Tau bildet sich und die Blätter werden nass.

Wenn wir niedriger VPDbedeutet dies, dass RH ist hoch und Transpiration ist niedrighaben wir auch Blattnässe.

Wenn wir hohe VPDbedeutet dies, dass RH ist niedrigkeine Blattnässe, und die Pflanzen müssen mehr Wasser mit ihren Wurzeln aufnehmen - hohe Transpiration.

Tabelle 1: Dampfdruck (mBar) bei verschiedenen Lufttemperaturen (°C) und relativen Luftfeuchtigkeiten (%).

WAS WIRD FÜR DIE BERECHNUNG BENÖTIGT?
- Lufttemperatur (von HC)
- Relative Luftfeuchtigkeit (von HC)

Dann können wir den Sättigungsdruck berechnen. Der Sättigungsdruck kann in einem psychrometrischen Diagramm nachgeschlagen oder aus der Arrhenius-Gleichung abgeleitet werden; eine Möglichkeit, ihn direkt aus der Temperatur zu berechnen, ist:

Abbildung 1: Psychrometrisches Diagramm

WIE WIRD SIE IN FieldClimate ANGEZEIGT?

Abbildung 2: VPD-Diagramm auf FieldClimate mit Dampfdruckdefizit (mBar), Lufttemperatur (°C) und relativer Luftfeuchtigkeit (%).

2. VERWENDUNGSFÄLLE

2.1 ZU HOHE VPD (zu niedrige Luftfeuchtigkeit)

Die Verdunstungsrate der Blätter kann die Wasserversorgung durch die Wurzeln übersteigen - die Spaltöffnungen schließen sich und die Photosynthese verlangsamt sich oder kommt zum Stillstand. Die Blätter laufen Gefahr, bei hohen Temperaturen Schaden zu nehmen, da die Verdunstungskühlung reduziert ist.

Um Verletzungen und den Tod durch Welken zu vermeiden, rollen viele Pflanzenarten ihre Blätter ein oder richten sie nach unten aus, um der Sonne weniger Angriffsfläche zu bieten. Dies kann die Qualität von Topf- und Blattpflanzen verschlechtern und auch die Wachstumsrate und Qualität von Gemüsekulturen verringern.

2.2 ZU NIEDRIGE VPD (zu hohe Luftfeuchtigkeit)

Die Pflanzen sind nicht in der Lage, genügend Wasser zu verdunsten, um den Transport von Mineralien (Kalzium) zu den wachsenden Pflanzenzellen zu ermöglichen, auch wenn die Spaltöffnungen vollständig geöffnet sind.
Bei extrem niedriger VPD kann Wasser auf Blättern, Früchten und anderen Pflanzenteilen kondensieren. Dies kann einen Nährboden für Pilzwachstum und Krankheiten bilden.
Bei niedrigem VPD kann es auch zu Gation kommen (die Pflanze scheidet Wasser aus ihren Blattzellen aus).
Wenn Pflanzen nicht in der Lage sind, Wasser zu verdunsten, kann ein übermäßiger Turgordruck in den Zellen zu Rissen in den Früchten führen (zum Beispiel bei Tomaten).
In Fällen, in denen die VPD abwechselnd zu hoch und zu niedrig ist, kann die Fruchtqualität durch Schrumpfrisse in der Schale der Frucht beeinträchtigt werden, da der Turgordruck die mit Wasser gefüllten Zellen in der Frucht abwechselnd ausdehnt und zusammenzieht.

2.3 VERWENDUNG VON VPD IN DER GÄRTNEREI

1. Frisch bewurzelte Setzlinge oder gerade gekeimte Sämlinge oder Jungpflanzen mit begrenzter Belaubung und einem kleinen Wurzelsystem. Diese Pflanzen sollten eine geringe Transpiration haben, so dass wir sie bei einem niedrigen VPD (4 - 8 mbar) halten müssen, um eine hohe Luftfeuchtigkeit zu erreichen (abhängig von der Temperatur).

2. Gut etablierte Pflanzen, mit entwickeltem Laub und Wurzelsystem. Diese Pflanzen sollten einen höheren VPD haben (8 - 12 mbar), d.h. wir müssen eine niedrige Luftfeuchtigkeit (abhängig von der Temperatur) und eine hohe Transpiration haben. Damit erreichen wir das Ziel:

Gesündere Pflanzen, da geringerer Krankheitsdruck (niedrige Luftfeuchtigkeit).
Mehr Nährstoffaufnahme, da das Wurzelsystem aktiver ist (hohe Transpiration), auch mehr Wasseraufnahme.
Wenn wir eine hohe VPD bei niedrigeren Temperaturen (höherer RH) beibehalten, vermeiden wir Transpirationsstress.

DEW POINT

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Wenn die Luft bei einem bestimmten Druck die Taupunkttemperatur erreicht hat, befindet sich der Wasserdampf in der Luft im Gleichgewicht mit flüssigem Wasser, d. h., der Wasserdampf kondensiert mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der flüssiges Wasser verdunstet.

Unterhalb des Taupunkts beginnt flüssiges Wasser auf festen Oberflächen (z. B. Grashalmen) oder um feste Partikel in der Atmosphäre (z. B. Staub oder Salz) zu kondensieren und bildet Wolken oder Nebel. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit 100% beträgt, ist die Taupunkttemperatur gleich der Lufttemperatur. Die Luft ist also gesättigt. Wenn die Temperatur sinkt, die Menge des Wasserdampfs aber konstant bleibt, beginnt das Wasser zu kondensieren. Dieses kondensierte Wasser wird als Tau bezeichnet, sobald es sich auf einer festen Oberfläche bildet. Es wird sowohl in Grad Celsius (°C) als auch in Grad Fahrenheit (°F) angegeben.

Anwendungen
Die Taupunkttemperatur kann verwendet werden, um vorherzusagen, wann ein Strahlungsfrost stattfinden wird. Wenn beispielsweise der Himmel klar ist, der Wind schwach weht und die Lufttemperatur um 18 Uhr 7,2 °C (45°F) beträgt, der Taupunkt aber bei -2,2 °C (28°F) liegt, dann besteht die Gefahr von Kahlfrösten. Auch hier handelt es sich um das Potenzial, auf das die Temperatur unter idealen Bedingungen sinken kann, aber höchstwahrscheinlich nicht um die tatsächliche Tiefsttemperatur.

Hohe Taupunkte können als Vorhersage von Unwettern. Je höher der Taupunkt, desto mehr Feuchtigkeit ist in der Luft, die die Entwicklung von Unwettern begünstigt. Wenn der Taupunkt unter 13°C (55°F) liegt, sind die Bedingungen im Allgemeinen stabilwenn die Temperaturen um 18°C (zwischen 55 und 64°F) liegen, halbfeucht und semiinstabiletwa 18°C (65 bis 74°F) feucht und unbeständig und über 23°C (74°F) sehr feucht und sehr unbeständig. Es gibt eine Reihe weiterer Faktoren, die für Unwetter erforderlich sind, aber die Taupunkttemperatur ist ein wichtiger Faktor.

DELTA T

1.ÜBERSICHT

WAS IST DELTA T?

Für die Delta-T-Berechnung ist ein Hygroclip-Sensor (Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit) erforderlich, der am METOS installiert ist.^® Station: Die Daten können auf dem FieldClimate in Diagrammen und Tabellen mit einer detaillierten Auflösung angezeigt werden.
Sie ist ein Maß, das die kombinierten Auswirkungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit berücksichtigt und angibt, ob die klimatischen Bedingungen für das Sprühen geeignet sind, um die Leistung der Pestizide zu maximieren (A. MacGregor, 2010).
Der optimale Delta-T-Bereich liegt zwischen 2°C und 8°C.
Obwohl es das ganze Jahr über anwendbar ist, wird es vor allem im Sommer eingesetzt, da höhere Temperaturen und eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit die Sprühzeit begrenzen.
Überwachen Sie die Delta-T-Werte und stellen Sie eine effiziente Spritzung nach Plan ein. Die Wetterbedingungen können sich im Laufe des Tages schnell ändern, so dass die Möglichkeit, Delta T zu überwachen, zur Verbesserung der Pestizidleistung beitragen kann.

Abbildung 1: Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit Hygroclip-Sensor

2. DELTA T-BERECHNUNGEN

Benötigte Sensoren:

Lufttemperatur (vom Hygroclip)
Relative Luftfeuchtigkeit (vom Hygroclip)

Delta T wird durch Subtraktion der Feuchtkugeltemperatur von der Trockenkugeltemperatur berechnet.

Abbildung 2: Das Verhältnis von Delta T zu Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit. Eine gängige Richtlinie ist, dass gesprüht werden sollte, wenn Delta T zwischen 2 und 8 liegt, wobei bei Werten unter 2 oder über 10 (gelbe Bereiche) Vorsicht geboten ist. Ein Delta T-Wert von über 8°C steht in Zusammenhang mit höheren Temperaturen und niedrigerer Luftfeuchtigkeit, ein Wert von unter 2°C steht in Zusammenhang mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit. Quelle: Angepasst von Gramae Tepper (2012), ursprünglich entnommen aus der Tabelle für Spritzmittelentscheidungen von Nufarm.

3. DELTA T IM FELDKLIMA

Delta T ist integriert in die Klimafenster sprühen. Sie ist als genaue 7-Tage-Vorhersage verfügbar, die auf Stundenbasis berechnet und mit den Daten Ihres METOS kalibriert wird.^® Bahnhof.

Abbildung 3: Delta T-Trend in Abhängigkeit von Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit in FieldClimate.

4. WIE BENUTZEN SIE ES

Vor jedem Sprühvorgang müssen die Wetterbedingungen vor Ort abgelesen werden, insbesondere wird immer eine Live-Messung von Delta T empfohlen.

Legen Sie einen Mindest- oder Höchstwert für die SMS-Warnung fest. Der Delta-T-Live-Wert wird alle 5 Minuten aktualisiert.
Für eine effektivere Ausbringung kombinieren Sie Delta T mit weiteren Wetterparametern, z. B. Windgeschwindigkeit und -richtung: Vermeiden Sie entweder wechselnde oder böige oder zu ruhige Windverhältnisse.

Abbildung 4: Fügen Sie die Delta-T-Randwerte in FieldClimate ein.

ZU NIEDRIGES DELTA T

Die Überlebensdauer der Tröpfchen ist sehr lang, was zu einer erhöhten Abdriftgefahr führt - vermeiden Sie das Sprühen mit RH>95%.
Das Spray läuft nicht durch Tau oder Nebel vom Blatt ab.
Sprühen bei Windstille vermeiden - Inversionsschicht verweht daher.

ZU HOHES DELTA T

Vermeiden Sie Werte von mehr als 10°C.
Sprühen Sie nicht bei Lufttemperaturen über 28°C.
Mögliche Auswirkungen auf das Überleben der Tropfen und die Verdunstungsrate: Der Sprühtropfen verdunstet auf dem Pflanzenblatt, bevor er in das Pflanzengewebe eindringen kann.
Stressige Situationen bei der Anwendung von Herbiziden.

PORE EC

Für den Decagon 5TE-Sensor ist es nun möglich, in FieldClimate den Pore EC nach der in der Tabelle dargestellten Methode zu berechnen. 5TE Bediener. Handbuch Version 3 - Decagonabgeleitet von Hilhorst, M.A. 2000. Um die Berechnung zu aktivieren, müssen Sie sie in der Konfiguration der Bodenfeuchte wie in Abb. 1 dargestellt. Für die Berechnung ist ein Offset-Term erforderlich, den Decagon empfiehlt, auf 6 zu setzen. Dies ist auch der Standardwert in FieldClimate, aber es ist möglich, ihn im entsprechenden Feld in Abb. 1 zu ändern, da Hilhorst für verschiedene Böden und Medien Werte zwischen 1,9 und 7,6 anwendet und einen Durchschnittswert von 4,1 vorschlägt.

Abbildung 1 - Nur für Decagon 5TE Sensor: Aktivierung der Poren-EC-Berechnung und Einstellung des Offset-Terms.

WICHTIGER HINWEIS:

Denken Sie daran, dass Bulk EC, Pore EC und Solution EC unterschiedliche Variablen sind.
Das angewandte Modell kann bei trockenen Böden nicht verwendet werden. Als Faustregel gilt das Modell für die meisten normalen Böden und andere Substrate, wenn VWC > 10% ist. In jedem Fall ist die Berechnung nur gültig, wenn die Dielektrizitätskonstante größer ist als der Offset-Term.

EVAPOTRANSPIRATION

Die tägliche Evapotranspiration ET0 wird mit der FAO-56 Penman-Monteith-Gleichung berechnet und erfordert Messungen (Sensoren) von:

Lufttemperatur
Luftfeuchtigkeit
Sonneneinstrahlung
Windgeschwindigkeit

ET0 gibt Aufschluss darüber, wie viel Wasser die Pflanze auf der Grundlage des atmosphärischen Bedarfs täglich für ihr Wachstum benötigt. Dieses Wasser stammt aus der Bodenfeuchtigkeit in der Wurzelzone und/oder aus Niederschlägen. An einem typischen heißen Tag kann eine Maispflanze 7 bis 9 mm oder etwa einen halben Zentimeter Wasser verbrauchen. In einer Woche können das 30 bis 50 mm Wasser sein. Auf diese Weise können wir planen, wie viel Wasser potenziell erforderlich ist, um die Gesundheit und den Ertrag der Pflanzen zu erhalten.

Eine weitere Methode zur Ermittlung der Evapotranspirationsraten ist die Verwendung von Evapotranspirationswannen.