El tiempo: la variabilidad es lo difícil - METOS by Pessl Instruments

Meteorología: la variabilidad es lo que dificulta la agricultura

PARTE I

Autor: Guy Ash, Director Global de Formación, Pessl Instruments

Para la producción de secano en las grandes llanuras septentrionales, hasta 70% del riesgo incontrolado al que se enfrenta un agricultor es de origen meteorológico - sí 70%. O dicho de otro modo, 70% de sus ingresos están en riesgo. Todos sabemos que las condiciones meteorológicas (por ejemplo, velocidad y dirección del viento, precipitaciones, humedad de las hojas, humedad y temperatura del suelo) varían en función de las distancias o la geografía, pero el impacto que tienen en las operaciones agrícolas es enorme. ¿Sabemos, sin embargo, que la variabilidad en el campo también puede ser significativa? ¿Cómo influye esta variabilidad espacial en las operaciones cotidianas de una explotación?

En este acuerdo de El tiempo en la granjaEn el marco de este seminario, examinaremos más de cerca la variabilidad espacial del tiempo (condiciones hasta la fecha y previsiones) y sus repercusiones en una serie de decisiones de gestión agrícola: siembra, fertilidad, enfermedades, gestión del riego, rendimientos, planificación del trabajo y condiciones de cosecha.

INTRODUCCIÓN

Siempre que un agricultor está en la cafetería, la conversación gira en algún momento en torno al tiempo. "¿Cuánto ha llovido? 1 pulgada (25 mm), yo recibí 2 pulgadas (50 mm)."

Es la variabilidad espacial la que repercute en las operaciones cotidianas y puede añadir costes o beneficios significativos a las explotaciones agrícolas. En primer lugarEn este contexto, veamos los distintos parámetros meteorológicos y cómo varían en función de la geografía. Es bien sabido que los parámetros meteorológicos pueden verse afectados por el uso humano de la tierra, como la contaminación y la construcción de ciudades, el tipo/textura del suelo, la proximidad del agua a un cultivo, la cubierta vegetal, la latitud y la topografía, pero ¿cuál es el impacto de estas variaciones en la gestión de los cultivos?

En términos generales, cada parámetro meteorológico (temperatura, humedad relativa, precipitaciones, energía solar, velocidad/dirección del viento, humedad y temperatura del suelo, humedad de las hojas) se ve afectado de forma diferente por los cambios geográficos, las alturas de instalación y las ubicaciones. El mensaje importante que podemos ofrecer en esta edición de Farm Weather Talk es que si quiere comprender las repercusiones de las condiciones meteorológicas en la gestión de los campos, necesita disponer de información meteorológica y de una previsión sobre el terreno.

Esta es la razón por la que la meteorología ha sido inexacta y los agricultores no han confiado en ella para tomar decisiones de gestión. La variabilidad espacial del clima y su impacto en la siembra, la fertilidad, la pulverización, el desarrollo de enfermedades, la cosecha y los rendimientos requiere dispositivos IoT a nivel de campo para que la información sea relevante y precisa.

PRECIPITACIONES: INFLUYEN EN EL DESARROLLO DE LAS PLANTAS, LA ABSORCIÓN DE NUTRIENTES, LA DEPOSICIÓN DE PRODUCTOS, EL RENDIMIENTO, LA CALIDAD Y LAS OPERACIONES DE CAMPO.

La precipitación es muy variable en función de la altitud y del tipo de fenómeno meteorológico (desde tormentas localizadas hasta tormentas sinópticas más extendidas). Cuando el vapor de agua se ve obligado a subir, se condensa y acaba formando nubes y precipitaciones. Las zonas situadas ladera arriba de las tormentas en movimiento suelen registrar mayores precipitaciones.

Esto puede ocurrir en zonas costeras o incluso en zonas que tienen un movimiento ascendente o tormentas que retroceden y se ven obligadas a retroceder ladera arriba. En muchas zonas de las grandes llanuras, las precipitaciones durante el periodo vegetativo proceden de tormentas localizadas o tormentas eléctricas.

El carácter localizado de estas tormentas da lugar a precipitaciones muy localizadas y potencialmente intensas.. No es raro encontrar una lectura de 6 mm (¼ de pulgada) en un campo, mientras que un campo a 1 1⁄2 km (1 milla) de distancia puede tener 30 mm (1 1⁄4 pulgadas).

ESTUDIO DE RENDIMIENTO

A modo de ejemplo, cuatro dispositivos IoT de medición de la precipitación se compararon en un estudio de rendimiento y todos estaban dentro de de 6 a 10 km (de 3,6 a 6,2 millas) de distancia.

El dispositivo IoT situado justo en el campo de maíz tuvo un total de unos 162 mm (6,4 pulgadas) de precipitaciones entre el 2 de mayo y el 2 de septiembre, muy por debajo del valor normal a largo plazo de 312 mm (12,3 pulgadas). El dispositivo IoT situado justo al oeste del campo (a unos 6 km) registró 169 mm durante el mismo periodo, mientras que el situado más al oeste (a unos 10 km) registró 234 mm y el situado al suroeste (a unos 8 km) 200 mm.

Esto ilustra claramente la gran variabilidad espacial de las precipitaciones (72 mm o aproximadamente 3 pulgadas entre los dispositivos IoT utilizados en este estudio) en las praderas canadienses, y la necesidad de dispositivos IoT sobre el terreno para predicción del rendimiento o cualquier análisis de cultivos. Dicho de otro modo, la diferencia en los totales de precipitaciones equivale a aproximadamente un Diferencia de 15 a 35 bu/acre en el rendimiento del maíz. A $5 de maíz, esto se traduce en $75 - $175 por acre de diferencia en los ingresos brutos en función de la variabilidad de las precipitaciones.

Personalmente, he vivido una tormenta que dejó caer 90 mm (aproximadamente 3 ½ pulgadas) de precipitación en 1 hora y 10 minutos en mi localidad, mientras que el aeropuerto estación meteorológica (a 12 km o 7 millas) registró 13 mm (½ pulgada) de precipitaciones (imágenes de abajo). El impacto de esta variabilidad da lugar a técnicas de gestión completamente diferentes, ya que una zona se inunda y la otra experimenta un agradable episodio de precipitaciones de recarga. Con una variabilidad climática cada vez más extrema, la magnitud de estos eventos es cada vez mayor, lo que hace que el riesgo de gestión agrícola sea más difícil de manejar y pone de relieve el papel esencial de los dispositivos IoT en el campo.

¿CÓMO AFECTA LA VARIACIÓN DE LAS PRECIPITACIONES A LA GESTIÓN DE LOS CULTIVOS?

El agua es el factor más importante para el desarrollo de los cultivos; impulsa todos los procesos biológicos del crecimiento de las plantas. Por lo tanto, saber cuánta agua se almacena en el suelo procedente de las precipitaciones y/o del riego es extremadamente importante. Captar la cantidad de precipitación caída o almacenada en el suelo puede hacerse fácilmente con un cubo de lluvia y sonda de humedad del suelo. Dicho de otro modo, cada 25 mm (1 pulgada) de agua almacenada equivale a un número determinado de fanegas para cada cultivo. Este tema se tratará en la última edición de este artículo, en el capítulo: Puesta en común.

Las precipitaciones también pueden influir en la siembra, pulverización y las operaciones de cosecha, reduciendo el acceso al campo, la eficacia del producto y la calidad de la cosecha (pérdidas de grado). Las operaciones de campo pueden ser gestionadas por un soluciones de previsión y planificación del trabajo específicas para cada campoque se construyen para el campo real.

En este caso, un estación meteorológica específica del campo se utiliza para ayudar a construir una previsión específica del lugar, con soluciones de planificación del trabajo mediante el empuje y el ajuste de la previsión para la ubicación real del campo (no la ciudad más cercana o basada en un punto de cuadrícula), ponderando el previsión rendimiento del modelo, utilizando la IA para aprender el clima del lugar y actualizando la previsión cada hora.

Una vez creada la previsión específica del campo, el RMSE (error cuadrático medio) de la previsión es mucho menor que el de las previsiones tradicionales, lo que da lugar a soluciones precisas de planificación del trabajo a nivel de campo. Estas actualizaciones se producen cada hora y proporcionan una previsión hora a hora para los 7 días siguientes, abarcando actividades como el laboreo, la accesibilidad del campo, la capacidad de siembra o la nutrición de las plantas, pulverizacióny ventanas de cosechaque se ven muy afectadas por las precipitaciones. Para más información sobre las aplicaciones de pulverización, véase la sección sobre temperatura.

PRINCIPALES CONCLUSIONES DE LA PRIMERA PARTE

En esta primera parte de Farm Weather Talk - Meteorología: la variabilidad es lo que dificulta la agriculturaEn el marco de este proyecto, exploramos cómo la variabilidad meteorológica -especialmente la precipitación- desempeña un papel crucial en las operaciones agrícolas. Las diferencias en las precipitaciones en distancias cortas pueden influir significativamente en el rendimiento de los cultivos, la absorción de nutrientes, la presión de las enfermedades y las decisiones generales de gestión agrícola.

Pero hay más. En la PARTE II la próxima semanaEn el próximo número, analizaremos más detenidamente la temperatura y su impacto en la evapotranspiración, el coste de las deficiencias de pulverización, los daños y la protección contra las heladas, la temperatura del punto de rocío y la importancia de la temperatura específica del lugar. Permanezca atento.

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