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Ein Blick auf die Wetterbedingungen und Lösungen zur Verbesserung der Produkteffizienz und -wirksamkeit während der Spritzarbeiten
Anwendungsfall: Sprühen oder nicht sprühen
Es ist die Zeit des Jahres, in der das Sprühen zur Chefsache wird, und das erste, was vor dem Sprühen getan wird, ist die Überprüfung der Wetterbedingungen und Prognose. Mit den heutigen IoT (Internet of Things)-Lösungen für die Feldüberwachung ist dies einfacher denn je, in dem ein Wettergerät können die Felder in Echtzeit auf folgende Bedingungen überwachen Sprühen und bieten eine feldspezifische stündliche Prognose der Bedingungen für die nächsten Tage.
Ein Landwirt oder Agrarwissenschaftler muss nicht mehr auf Wetterinformationen zurückgreifen, die 10 km von seinem Feld entfernt sind und nur einmal pro Stunde aktualisiert werden. Die heutigen Wetterinformationen und -vorhersagen auf Feldebene sind in praktikable Tools für die Praxis integriert: Pflanzenschutz, Krankheit Modellierung und Alarmierung, die auf dem Desktop und mobilen Geräten zugänglich ist.
Für jede Sprühanwendunggibt es einige Wetterfaktoren, die für eine ordnungsgemäße Sprühwirkung und Umweltbelange berücksichtigt werden müssen, insbesondere bei Klimawandel und, was noch wichtiger ist, die Wettervariabilität. Dazu gehören Windgeschwindigkeit, Böen und Richtung, Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit (Delta T), Sonneneinstrahlung (Sonne) und Niederschlag.
WETTERRICHTLINIEN FÜR EFFEKTIVES SPRÜHEN
- Lesen Sie das Produktetikett und befolgen Sie alle Anweisungen auf dem Etikett.
- Sprühen Sie, wenn der Wind konstant ist und zwischen 5 und 20 km/h weht.
- Vermeiden Sie wechselnde und böige Windverhältnisse
- Vermeiden Sie Windstille - kleine Tröpfchen können in der Schwebe bleiben und abdriften (abends und nachts)
- Wählen Sie Bedingungen, bei denen die Windrichtung von empfindlichen Gebieten wegführt.
- Vermeiden Sie hohe Temperaturen - > 28°C, da die Pestizide verdampfen können.
- Sprühen Sie, wenn Delta T zwischen 2 und 8 liegt und nicht höher als 10 für mittlere Sprühqualität und 2-12 für grobe Sprühqualität
- Vermeiden Sie das Sprühen bei Temperaturinversion
Ausgänge - nach Sonnenuntergang - Prüfen Sie die Vorhersage für den regenfreien Zeitraum
- Lokale Geografie kann Windgeschwindigkeit und -richtung beeinflussen
- Aufzeichnung aller Bedingungen Australian Bureau of Meteorology
Wind
Wie wir alle wissen, kann der Wind in Bezug auf Geschwindigkeit und Richtung in einem geografischen Gebiet stark variieren und durch die lokale Topografie und Hindernisse beeinflusst werden. Sehr oft betrachten wir den Wind als Hindernis für Spritzarbeiten: zu windig und aus der falschen Richtung.
Diese Bedingungen sind natürlich wichtig für die Abdrift und die Wirksamkeit des Produkts, aber auch das Gegenteil, nämlich sehr schwache Winde in Verbindung mit Temperaturinversionen, kann zu ernsthaften Problemen mit der Abdrift führen. Heutzutage stehen dem Landwirt oder Agronomen jedoch viele Hilfsmittel zur Verfügung, von der Betrachtung der Windverhältnisse auf Feldebene in Echtzeit bis hin zum Wind über einem geografischen Gebiet, die dazu beitragen, diese Bedenken auszuräumen.
Ein Hilfsmittel zum Verständnis der allgemeinen geografischen Windrichtung und -geschwindigkeit ist die Website von meteoblue für kartierte Winde und Animationen. Sie können stündliche Werte oder Windböen auswählen und die Karte anklicken, um die genauen Werte zu sehen. Auf diese Weise können wir sehen, was wir kurzfristig erwarten können, oder auf die Animation klicken, um die Veränderung der Werte für jede Stunde in den nächsten 7 Tagen zu sehen.
Ein Benutzer kann weiter aufschlüsseln, indem er eine ortsspezifische Wetterstation vor Ort, die nahezu in Echtzeit aktualisiert werden. Dies liefert minutengenaue, detaillierte Winddaten zu Geschwindigkeit, Richtung und Böen. Je nach Mobilfunkverbindung kann dies 10-minütige Aktualisierungen der Feldbedingungen liefern.
Mit Vor-Ort-Stationen können standortspezifische, stündlich aktualisierte Vorhersagen für genau diesen Ort erstellt werden. In diesem Fall tragen die Sensoren der Station dazu bei, die Vorhersage zu verbessern und abzustimmen, und die KI in der Vorhersage lernt das Wetter an diesem Ort über einen Zeitraum von einigen Monaten kennen, um die Vorhersage für den tatsächlichen Standort des Feldes weiter zu verfeinern. Auf diese Weise entstehen sehr genaue Vorhersagen für das Feld.
Spritzplanung
Die Benachrichtigung über die Bedingungen vor Ort kann per SMS oder Web-Benachrichtigung erfolgen. Beide Methoden werden an das Mobiltelefon gesendet, um den Kunden unterwegs zu benachrichtigen. Der Unterschied zwischen den beiden Methoden besteht darin, dass für die SMS-Zustellung je nach Telefontarif zusätzliche Kosten anfallen können, während Web-Benachrichtigungen über Ihre aktuellen Telefontarife verfügbar sind. Das Interessante an IoT-Wetterstationen ist, dass es sich um intelligente Geräte handelt, die SMS-Warnungen direkt an die Benutzer senden können, basierend auf den gespeicherten Telefonnummern, die auf dem Desktop eingerichtet sind.
Sensor und Alarmstufe
Windböen und -richtung. Hinweis: Die Glocke auf dem Desktop oder Telefon ist der Ort, an dem auf die Warnungen zugegriffen wird.
Was bedeuten all diese Instrumente?
Sie ermöglichen es dem Landwirt oder Agronomen, genauere Informationen über die aktuellen und zukünftigen Bedingungen für das Spritzen zu erhalten.
So kann der Benutzer den Spritzplan an die Tageszeit der Anwendungen, die erforderlichen Spritzdüsen und die Größe der Wassertropfen, die Höhe des Gestänges und die Geschwindigkeit der Anwendung anpassen.
Anmerkung: Bitte denken Sie daran, dass die Wetterstation im Feld mit Windgeschwindigkeits-/Richtungssensoren ausgestattet ist, die in einer Höhe von 6 bis 10 Fuß installiert sind, so dass der Luftwiderstand und die Turbulenzen durch den Boden/die Ernte dazu führen, dass die Windgeschwindigkeit/-böen geringer sind als bei herkömmlichen Windgeschwindigkeitsmessungen auf Flughäfen.
Flughäfen messen die Windgeschwindigkeit und -richtung in 10 Metern Höhe oder etwa 32 Fuß. Wenn Sie die Werte Ihrer Station mit den Messungen des Flughafens vergleichen möchten, gibt es Möglichkeiten, die Höhenunterschiede auszugleichen.
Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit oder Delta T
Temperatur - Die Temperaturen am Boden können viel wärmer sein als die Temperaturen in Sensorhöhe. Flüchtige Pestizide können schädliche Dämpfe freisetzen, wenn sie hohen Temperaturen und niedriger Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, selbst wenn die gemessenen Temperaturen in Bildschirmhöhe (4 oder 5 Fuß) innerhalb akzeptabler Grenzen liegen. Generell sollten beim Sprühen Temperaturen über 28 °C vermieden werden.
Luftfeuchtigkeit - Beeinflusst die Verdunstungsrate, und wir wollen normalerweise eine Luftfeuchtigkeit von >45% zum Sprühen. Wenn jedoch die die Luftfeuchtigkeit ist sehr hoch (>90%) kann die Verdunstung und Absorption der Tröpfchen unterdrückt werden, und es kann zu einer potenziellen Drift kommen. Wenn die die Luftfeuchtigkeit ist niedrig (<45%) kommt es zu einer raschen Tröpfchenverdunstung, die möglicherweise zu einer Abdrift führen kann. Wenn die die Luftfeuchtigkeit ist niedrig und die Temperaturen sind hochWenn die Luftfeuchtigkeit zu hoch ist, können sich die Pestizide in eine kristalline Form umwandeln und sich auf dem Ziel absetzen, so dass sie nicht absorbiert werden oder abdriften und später durch zusätzliche Feuchtigkeit reaktiviert werden können (Rückstände). Optimale Temperaturen und Luftfeuchtigkeit herrschen in der Regel am frühen bis mittleren Vormittag (nicht zu heiß oder trocken). Das Verhältnis zwischen Temperatur und Luftfeuchtigkeit ist Delta T, die angibt, wann Sprühen sollte und sollte nicht stattfinden.
Delta T - Entwickelt sich zu einem Standardindikator für geeignete Sprühbedingungen. Er ist ein Indikator für die Verdunstungsrate und die Überlebensfähigkeit der Tröpfchen. Es handelt sich um eine Beziehung zwischen der Trocken- und der Feuchtkugeltemperatur ODER Luft Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit.
Eine allgemeine Richtlinie für das Sprühen lautet, dass gesprüht werden sollte, wenn Delta T zwischen 2 und 8mit Vorsicht unter 2 oder über 10. Ein Delta-T-Wert von über 8 wird mit höheren Temperaturen und niedrigerer Luftfeuchtigkeit in Verbindung gebracht, ein Wert von unter 2 mit einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit. Will man am oberen Ende von Delta t, also zwischen 8 und 10, arbeiten, muss die Tröpfchengröße vergrößert und/oder die Geschwindigkeit verringert und/oder die Gestängehöhe reduziert werden.
FieldClimate
Da Delta T ein Index für die Überlebensfähigkeit eines Tropfens auf der Grundlage von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit ist, muss es mit anderen wichtigen Wettervariablen wie Niederschlag, Blattnässe und Windgeschwindigkeit/-richtung verglichen werden. Das Diagramm und die Abbildungen unten sind Beispiele für akzeptable und nicht akzeptable Delta-T-Werte im Verhältnis zu anderen wichtigen Wetterparametern. Diese Diagramme geben auch Aufschluss über das vergangene Spritzwetter und können zur Beurteilung der Spritzwirkung herangezogen werden.
Temperaturumkehrungen
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Temperatur für das Sprühen ist die Temperaturinversion. Wie der Name schon sagt, gibt es eine Umkehrung der Temperaturen gegenüber der Normalen, d. h. die Temperaturen steigen mit der Höhe an, was umgekehrt zur Normalen ist.
Inversionswetterlagen bilden sich typischerweise am späten Abend (minimale Erwärmung der Oberfläche durch die Sonne), verstärken sich über Nacht und sind bei Sonnenaufgang am stärksten. Sie sind das Ergebnis des Wärmeverlusts der Bodenoberfläche (langwellige Strahlung) an klaren und ruhigen Abenden und Nächten. Bei Bewölkung und Wind (Turbulenz) ist die Wahrscheinlichkeit einer Inversion gering.
Da die Bodenoberfläche Wärme verliert, gibt die oberflächennahe Luft Wärme an die Oberfläche ab, wodurch ihre Temperatur sinkt und in Bodennähe eine kühlere Temperatur entsteht. Je länger die Temperaturinversion anhält, desto stärker ist der umgekehrte Temperaturgradient, was eine gefährliche Situation für das Sprühen darstellt, da die Sprühwolke wie Nebel über dem Boden verweilt und abdriften kann.
Visuelle Anhaltspunkte für eine Inversion der Oberflächentemperatur
- Nebel, Tau oder Frost aufgetreten sind
- Der Rauch hängt in der Luft und bewegt sich seitwärts, knapp über der Oberfläche (Bild rechts)
- Kumuluswolken, die sich im Laufe des Tages gebildet haben, lösen sich am Abend schnell auf.
- Großer Unterschied zwischen den beobachteten Höchst- und Tiefsttemperaturen über Nacht, was eine Abkühlung an der Oberfläche bedeutet
- Die Windgeschwindigkeit beträgt konstant weniger als 5 km/h und variiert abends und nachts in der Richtung.
Wie lange kann eine Inversion der Oberflächentemperatur überleben?
Inversionen der Oberflächentemperatur werden sich wahrscheinlich etwa zwei Stunden nach Sonnenaufgang auflösen oder wenn die Lufttemperatur um mehr als 5 °C über das nächtliche Minimum gestiegen ist und die Windgeschwindigkeit länger als 45 Minuten nach Sonnenaufgang konstant über 7 km/h lag.
Sonneneinstrahlung
Die Sonne bzw. die Sonneneinstrahlung spielt eine wichtige Rolle beim richtigen Sprühen. Jede Pflanze oder Kultur wird durch die Photosynthese angetrieben, die unter sonnigen Bedingungen effizienter ist. Folglich wird die Aufnahme einiger Herbizide unter sonnigen Bedingungen nachweislich verbessert. Andere Herbizide wirken besser unter bewölkten Bedingungen, da eine langsamere Photosynthese erforderlich ist, bevor das Produkt zum Absterben von Gewebe führt. Lesen Sie immer das Etikett.
Sonnige Bedingungen erhöhen auch die thermischen Turbulenzen oder die Instabilität, wodurch die morgendlichen Inversionen abgebrannt werden. Die thermische Abdrift ist jedoch ein Problem bei instabilen meteorologischen Bedingungen. Pestizide können durch aufsteigende Wärmewirbel in die Luft getragen werden und sich in einiger Entfernung vom vorgesehenen Standort absetzen. Diese Situation wird bei hohen Delta-T-Werten noch verschärft, da sich die Pestizide in kristalline
Form.
Praktische Tools
Bisher haben wir uns mit den Wettervariablen befasst, die für das Sprühen wichtig sind, aber diese können kombiniert werden, um ein sehr genaues und einfach zu bedienendes Instrumentarium für die Entscheidungsfindung zu erhalten. Das Toolset schafft einen einzigartigen Mehrwert:
- Wissen, bevor Sie ins Feld gehen - sparen Sie Zeit und Geld
- Überprüfen Sie die Wetterbedingungen vor Ort
- Überprüfung der Vorhersagebedingungen
- Überprüfung der standortspezifischen, Echtzeit- und prognostizierten Delta-T-Werte
- Aufzeichnungen über frühere Sprühbedingungen
Wie funktioniert das?
Die Feldstation Die Feldstation liefert die standortspezifischen Wetterinformationen für die aktuellen Spritzbedingungen (mit Warnmeldungen) und wird auch in die feldspezifische Vorhersage integriert, die wiederum in die Spritzplanungswerkzeuge einfließt.
7-Tage-Zeitraum, die dann in einen stündlich aktualisierten, farbcodierten Sprühplan für den nächsten Tag integriert werden.
7-Tage-Zeitraum
Der prognostizierte Spritzplan oder das Pflanzenschutzmodell verwendet mehrere Kriterien, und es gibt spezielle Prognosen für Baumkulturen, Weinbau, Kartoffel und allgemein. Im Allgemeinen wird ein stündlicher Zeitraum mit einer Farbe versehen, die auf der Eignung für das Sprühen basiert, von kastanienbraun bis grün. Dieser Index basiert auf einem Modell, das mehrere Kriterien verwendet: Windböen, Niederschlag (aktuell und vorhergesagt), Delta T (relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur). Kastanienbraun steht für die schlechtesten Bedingungen, während Grün für die besten vorhergesagten Bedingungen zum Sprühen steht.
Die folgende Abbildung von NuFarm fasst den täglichen Spritz- oder Pflanzenschutzzyklus hervorragend zusammen.
Zusammenfassung und Nutzenversprechen
Wie in jeder anderen Wissenschaft und Technologie gibt es viele verbesserte Optionen, um bessere Informationen und Werkzeuge für Spritzentscheidungen zu erhalten. Wir haben gerade einige der heute verfügbaren Hilfsmittel vorgestellt, und während dieser Artikel geschrieben wird, werden Wettergeräte/-stationen, die direkt auf dem Spritzgerät installiert werden können, auf unmittelbare Bedingungen geprüft, die in den Betrieb des Spritzgeräts integriert werden. Bekannt ist, dass die richtige Anwendung von Spritzmitteln gegen Unkraut, Schädlinge und Krankheiten können die Qualität und den Ertrag jeder Kulturpflanze drastisch verbessern. Allgemein ausgedrückt, sind Pestizide Effizienz schwankt je nach Bedingungen zwischen 20 und 100%, während Pestizide Ineffizienz kann die Qualität um bis zu 80% und den Ertrag um bis zu 30% verringern. Das oben beschriebene Instrumentarium schafft einen einzigartigen Mehrwert für besseres Management, verbesserte Qualität und gleichbleibende Ernteerträge.
- Wissen, bevor man geht - Zeit und Geld sparen
- Überprüfen Sie die Wetterbedingungen vor Ort
- Überprüfung der Vorhersagebedingungen
- Überprüfung der standortspezifischen, Echtzeit- und prognostizierten Delta-T-Werte
- Aufzeichnungen über frühere Sprühbedingungen
Über den Autor:
Guy Ash hat in den letzten 30 Jahren als Agrarmeteorologe und Spezialist für Erdbeobachtungswissenschaften gearbeitet. Derzeit ist er der Global Training and Key Accounts Manager in Kanada für Pessl Instruments, Österreich. Pessl Instrument ist ein IoT-Unternehmen, das Hardware (Logger und Sensoren) und Softwarelösungen herstellt, die auf den Agrarsektor ausgerichtet sind. Wir arbeiten in über 85 Ländern und haben über 70.000 Geräte und 700.000 Sensoren für eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Anwendungen im Einsatz: Krankheitsmanagement, Bewässerung, Bodenfeuchtigkeit, Insektenfallen, Erntekameras, Wetterstationen, Bodenfruchtbarkeit usw. Eine seiner Aufgaben ist es, weltweit Schulungen für eine umfangreiche Liste von IoT-Lösungen für eine Vielzahl von Kulturen anzubieten - Reis, Weizen, Sojabohnen, Orangen, Mais, Raps, Futtermittel, Trauben, Obst und Gemüse usw.
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