Időjárás - a változékonyság az, amivel nehéz gazdálkodni

I. RÉSZ

Szerző: Guy Ash, globális képzési vezető, Pessl Instruments

Az északi nagy síkságokon a szárazföldi termelés esetében a gazdálkodónak az időjárásból eredő, nem ellenőrzött kockázatból akár 70% - igen, 70% - is lehet. Vagy másképp fogalmazva, a jövedelmének 70%-je van veszélyben. Mindannyian tudjuk, hogy az időjárási viszonyok (pl. szélsebesség/irány, csapadék, lombnedvesség, talajnedvesség és hőmérséklet) távolságok vagy földrajz szerint változnak, de a mezőgazdasági üzemekre gyakorolt hatásuk óriási. Tudjuk-e azonban, hogy a szántóföldi változékonyság is jelentős lehet? Hogyan hat ez a területi változékonyság a gazdaság mindennapi működésére? 

Ezen a településen a Farm Weather Talk, közelebbről megvizsgáljuk az időjárás térbeli változékonyságát (az eddigi állapotok és az előrejelzések), valamint annak hatását számos gazdaságirányítási döntésre: pl. vetés, termékenység, betegségek, öntözéskezelés, terméshozam, munkatervezés és betakarítási feltételek.

BEVEZETÉS

Amikor egy gazda a kávézóban van, a beszélgetés valamikor az időjárásról fog szólni. "Mennyi eső esett? 1 inch (25 mm), én 2 inch-et (50 mm) kaptam.."

A térbeli változékonyság az, ami hatással van a napi működésre, és jelentős költségeket vagy előnyöket jelenthet a mezőgazdasági üzemek számára. Első, nézzük meg a különböző időjárási paramétereket, és azt, hogy azok hogyan változnak a földrajz függvényében. Köztudott, hogy az időjárási paramétereket befolyásolhatja az emberi földhasználat, például a szennyezés és a városok építése, a talaj típusa/textúrája, a víz közelsége a növénykultúrához, a növénytakaró, a földrajzi szélesség és a domborzat, de milyen hatással vannak ezek az eltérések a növénytermesztésre?

A képen: Mezőgazdasági termelő az adatokat nézi. A valós idejű, helyspecifikus szenzorok birtoklása segíthet a megalapozottabb döntés meghozatalában.

Általánosságban elmondható, hogy az egyes időjárási paraméterekre (hőmérséklet, relatív páratartalom, csapadék, napenergia, szélsebesség/irány, talajnedvesség és hőmérséklet, levélnedvesség) eltérő hatással vannak a földrajzi, telepítési magasságok és helyszínek változásai. A Farm Weather Talk ezen kiadásának fontos üzenete, hogy ha meg akarja érteni az időjárás hatását a szántóföldi gazdálkodásra, akkor időjárási információkra és előrejelzésre van szüksége a terepről..

Ez az oka annak, hogy a meteorológia pontatlan volt, és a gazdák nem bíztak benne a gazdálkodási döntések meghozatalakor. Az időjárás térbeli változékonysága és annak hatása a vetésre, a termékenységre, a permetezésre, a betegségek kialakulására, a betakarításra és a terméshozamra a szántóföldi szintű IoT-eszközökre van szükség ahhoz, hogy az információ releváns/pontos legyen, és ebben az előadásban világosan látni fogja, hogy miért van erre szükség.

CSAPADÉK: HATÁSSAL VAN A NÖVÉNYEK FEJLŐDÉSÉRE, A TÁPANYAGFELVÉTELRE, A TERMÉKLERAKÓDÁSRA, A TERMÉSHOZAMRA, A MINŐSÉGRE ÉS A SZÁNTÓFÖLDI MŰVELETEKRE.

A csapadék mennyisége a tengerszint feletti magasságtól és az időjárási esemény típusától függően igen változó (a helyi viharoktól a kiterjedtebb szinoptikus viharokig). Ahogy a vízgőz kénytelen felemelkedni, kondenzálódik, és végül felhőket, majd csapadékot képez. A mozgó viharoktól felfelé eső területeken általában nagyobb csapadékesemények fordulnak elő.

Ez előfordulhat a tengerparti területeken, vagy akár olyan területeken, ahol a lejtőn felfelé irányuló mozgás vagy a hátráló viharok visszafelé, a lejtőn felfelé kényszerülnek mozogni. A nagy síkságok számos területén a vegetációs időszakban a csapadék helyi viharokból vagy zivatarokból hull.

E viharok lokális jellege nagyon lokális és potenciálisan nagy mennyiségű csapadékot eredményez.. Nem ritka, hogy egy mezőn 6 mm-es (¼ inch) értéket találunk, míg egy 1 1⁄2 km-re (1 mérföld) lévő mezőn 30 mm-es (1 1 1⁄4 inch) értéket.

A képen: Meteorológiai állomás és AI-kamera

EREDMÉNYTANULMÁNY

Például, négy IoT-eszköz a csapadék mérését egy hozamvizsgálatban hasonlították össze, és mindannyian a következő értékeken belül voltak 6-10 km (3,6-6,2 mérföld) távolságban egymástól.

A közvetlenül a kukoricaföldön található IoT-eszközön május 2. és szeptember 2. között összesen mintegy 162 mm (6,4 hüvelyk) csapadék hullott, ami jóval a 312 mm-es hosszú távú normális érték alatt van. A szántóföldtől nyugatra (kb. 6 km-re, 3,6 mérföldre) található IoT-eszköz 169 mm (6,6 hüvelyk) csapadékot mért ugyanebben az időszakban, míg a szántóföldtől nyugatabbra (kb. 10 km-re, 6 mérföldre) található IoT-eszköz 234 mm (9,1 hüvelyk), a szántóföldtől délnyugatra (kb. 8 km-re, 5 mérföldre) pedig 200 mm (7,9 hüvelyk) csapadékot mért.

A képen: IoT-eszközökkel mért csapadékmennyiség ugyanazon mező különböző pontjain.

Ez világosan mutatja a csapadék nagy területi változékonyságát (72 mm vagy körülbelül 3 hüvelyk a tanulmányban használt IoT-eszközök között.) a kanadai prérin, és a terepi IoT-eszközök iránti igényt a hozamelőrejelzés vagy bármilyen terméselemzés. Másképp fogalmazva, a csapadékösszegek közötti különbség körülbelül egy 15-35 bu/akár különbség a kukorica terméshozamában. Ez $5 kukoricánál $75 - $175 hektáronkénti bruttó jövedelemkülönbséget jelent a csapadék változékonysága alapján.

Személyesen tapasztaltam egy olyan vihart, amely 1 óra 10 perc alatt 90 mm csapadékot zúdított le nálam, miközben a repülőtéren meteorológiai állomás (12 km-re vagy 7 mérföldre) 13 mm (½ inch) csapadékot regisztrált (képek alább). Ennek a változékonyságnak a hatása teljesen eltérő kezelési technikákat eredményez, az egyik területet elárasztja a víz, a másik pedig egy szép feltöltődési csapadékeseményt él át. Az éghajlati változékonyság szélsőségesebbé válásával az ilyen események nagyságrendje egyre nagyobb lesz, ami megnehezíti a gazdaságok gazdálkodási kockázatának kezelését, és rávilágít a szántóföldi IoT-eszközök alapvető szerepére.

A képen: Szélsőséges időjárási esemény
A képen: Csapadékmérő/esőmérő vödör a terepen felszerelve.

HOGYAN HAT A CSAPADÉK VÁLTOZÁSA A NÖVÉNYTERMESZTÉSRE?

A víz a növények fejlődésének legfontosabb tényezője; a növények növekedésének minden biológiai folyamatát ez irányítja. Ezért rendkívül fontos annak ismerete, hogy a talajban mennyi vizet tárolt a csapadék és/vagy az öntözés. A lehullott csapadékmennyiség vagy a talajban tárolt víz mennyiségének rögzítése könnyen elvégezhető egy esővödör és talajnedvességmérő szonda. Másképpen fogalmazva, minden egyes 25 mm (1 inch) tárolt víz egy adott számú bushelnek felel meg minden egyes növény esetében. Ezt a témát a cikk utolsó kiadásának fejezetében tárgyaljuk: Mindent egybevetve.

A csapadék szintén hatással lehet a vetésre, permetezés és betakarítási műveletek, csökkentve a szántóföldekre való bejutást, a termék hatékonyságát és a betakarítás minőségét (osztályozási veszteségek). A szántóföldi műveleteket a következőkkel lehet irányítani területspecifikus előrejelzési és munkatervezési megoldások, amelyeket a tényleges terepre építettek.

Ebben az esetben egy terep-specifikus meteorológiai állomás segítségével helyspecifikus előrejelzést készíthetünk, a munkaszervezési megoldásokat a tényleges terepi helyszínre (nem a legközelebbi városra vagy egy rácspontra alapozva) vonatkozó előrejelzés módosításával és hangolásával, a előrejelzés a modell teljesítménye, a mesterséges intelligencia segítségével megtanulja a helyszín éghajlatát, és óránként frissíti az előrejelzést.

Ha egyszer már elkészült a terület-specifikus előrejelzés, az előrejelzés RMSE-je (átlagos négyzetes hiba) sokkal kisebb, mint a hagyományos előrejelzéseké, ami pontos, terepi szintű munkaszervezési megoldásokat eredményez. Ezek a frissítések óránként történnek, és óránkénti előrejelzést adnak a következő 7 napra, amely olyan tevékenységekre terjed ki, mint a talajművelés, a szántóföldek megközelíthetősége, a vethetőség, a növénytáplálás, permetezés, és betakarítási ablakok, amelyekre nagy hatással vannak a csapadékesemények. A permetezési alkalmazásokról bővebben a hőmérsékletről szóló részben olvashat.

A képen: Helyspecifikus időjárás-előrejelzés

AZ I. RÉSZ LEGFONTOSABB MEGÁLLAPÍTÁSAI

A Farm Weather Talk első részében - Időjárás - A változékonyság az, amivel nehéz gazdálkodni., azt vizsgáltuk, hogy az időjárás változékonysága - különösen a csapadék - milyen fontos szerepet játszik a mezőgazdasági üzemek működésében. A rövid távolságok közötti csapadékkülönbségek jelentősen befolyásolhatják a terméshozamokat, a tápanyagfelvételt, a betegségnyomást és az általános gazdaságirányítási döntéseket.

De ez még nem minden!  A jövő héten a II. részben, közelebbről megvizsgáljuk a hőmérsékletet és annak hatását a párolgásra, a permetezési hiányosságok költségeit, a fagykárokat és a fagy elleni védekezést, a harmatponti hőmérsékletet, valamint a helyspecifikus hőmérséklet fontosságát. Maradjanak velünk!

Élvezted ezt?

Talán a jövő héten megjelenő II. rész is tetszeni fog. Iratkozz fel, hogy elsőként olvashasd.

    E-mail címének megadásával Ön hozzájárul ahhoz, hogy az Pessl Instruments promóciós e-mail üzeneteket küldjön Önnek frissítésekkel, hírekkel, legújabb blogbejegyzésekkel, eseménymeghívókkal és más hasonló üzenetekkel. Ön megérti és elfogadja, hogy az Pessl Instruments az Ön adatait az Adatvédelmi szabályzatának megfelelően használhatja fel. Bármikor leiratkozhat.