Uno sguardo alle condizioni meteorologiche e alle soluzioni per migliorare l'efficienza e l'efficacia dei prodotti durante le operazioni di irrorazione

Caso d'uso: spruzzare o non spruzzare

È il periodo dell'anno in cui l'irrorazione diventa un'esigenza prioritaria e la prima cosa da fare prima dell'irrorazione è controllare la condizioni meteorologiche e previsione. Con le odierne soluzioni IoT (Internet of Things) per il monitoraggio sul campo questo è più facile che mai, in cui un dispositivo meteo possono monitorare le condizioni dei campi in tempo reale per spruzzatura e fornire un previsione oraria specifica del campo delle condizioni per i prossimi giorni.

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Un coltivatore o un agronomo non devono più utilizzare informazioni meteorologiche che si trovano a 10 km dal loro campo e che vengono aggiornate solo una volta all'ora. Oggi le informazioni e le previsioni meteorologiche a livello di campo sono ulteriormente integrate in strumenti praticabili per: protezione delle piante, malattia modellazione e di allerta, accessibile su dispositivi desktop e mobili.

Per qualsiasi applicazione a spruzzoCi sono alcuni fattori meteorologici che devono essere presi in considerazione per garantire l'efficacia dell'irrorazione e le preoccupazioni per l'ambiente, soprattutto nel caso di cambiamento climatico e soprattutto la variabilità meteorologica. Queste includono la velocità, la raffica e la direzione del vento, la temperatura e l'umidità relativa (delta T), la radiazione solare (sole) e le precipitazioni.

LINEE GUIDA METEOROLOGICHE PER UN'IRRORAZIONE EFFICACE

  • Leggere l'etichetta del prodotto e seguire tutte le istruzioni riportate sull'etichetta
  • Spruzzare quando il vento è costante e tra i 5 e i 20 km/h.
  • Evitare condizioni di vento variabile e rafficato
  • Evitare le condizioni di calma - le piccole gocce possono rimanere in sospensione e andare alla deriva (sera e notte)
  • Scegliere condizioni in cui la direzione del vento è lontana dalle aree sensibili.
  • Evitare le temperature elevate, > 28°C, poiché i pesticidi possono vaporizzarsi.
  • Spruzzare quando il Delta T è compreso tra 2 e 8 e non superiore a 10 per la spruzzatura media e a 2-12 per la spruzzatura di qualità grossolana.
  • Evitare di spruzzare quando c'è un'inversione di temperatura
    uscite - dopo il tramonto
  • Controllare le previsioni per il periodo senza pioggia
  • La geografia locale può influenzare la velocità e la direzione del vento
  • Registrare tutte le condizioni Ufficio australiano di meteorologia

Vento

Come tutti sappiamo, il vento può variare notevolmente in termini di velocità e direzione in un'area geografica ed essere influenzato dalla topografia locale e dagli ostacoli. Molto spesso consideriamo il vento come un ostacolo alle operazioni di irrorazione: troppo vento e nella direzione sbagliata.

Queste condizioni sono ovviamente importanti per la deriva dell'irrorazione e l'efficacia del prodotto, ma anche la situazione opposta di venti molto leggeri combinati con inversioni di temperatura può portare a seri problemi di deriva dell'irrorazione. Oggi, tuttavia, ci sono molti strumenti a disposizione del coltivatore o dell'agronomo, dall'analisi delle condizioni del vento a livello di campo in tempo reale a quella del vento su un'area geografica, che aiutano a risolvere questi problemi.

Uno strumento per comprendere la direzione geografica generale e la velocità del vento è il sito di meteoblue per la mappatura del vento e l'animazione. È possibile selezionare i valori orari o le raffiche di vento e cliccare sulla mappa per ottenere i valori puntuali. Questo ci permette di vedere cosa possiamo aspettarci a breve termine o di cliccare sullo strumento di animazione per vedere la variazione dei valori per ogni ora nei prossimi 7 giorni.

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Fig. 1: Velocità e direzione del vento regionale da meteoblue, con visualizzazione delle previsioni orarie per i prossimi 7 giorni

L'utente può effettuare ulteriori approfondimenti, disponendo di un'opzione stazione meteorologica specifica per il sito sul campo, aggiornandosi quasi in tempo reale. Questo fornirà dati dettagliati sul vento aggiornati al minuto per velocità, direzione e raffiche. A seconda della comunicazione cellulare, può fornire aggiornamenti di 10 minuti sulle condizioni del campo.

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Fig. 2: Velocità, raffica e direzione del vento a livello di campo dall'FieldClimate, aggiornate con incrementi di 10 minuti.

Con le stazioni sul campo, è possibile generare previsioni aggiornate ogni ora, specifiche per il luogo in cui ci si trova. In questo caso, i sensori della stazione contribuiscono a stimolare e regolare le previsioni, mentre l'intelligenza artificiale delle previsioni impara a conoscere le condizioni meteorologiche di quel luogo per un periodo di due mesi, perfezionando ulteriormente le previsioni per il luogo in cui si trova il campo. In questo modo si creano previsioni molto accurate per il campo.

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Fig. 3: Previsioni aggiornate su base oraria, specifiche per il campo, che mostrano le previsioni di velocità del vento, raffiche e direzione per
pianificazione degli spruzzi

Le notifiche delle condizioni sul campo possono essere inviate tramite SMS o notifiche web. Entrambi i metodi vengono inviati al telefono cellulare per ricevere le notifiche mentre il cliente è in viaggio. La differenza tra i due metodi è che la consegna degli SMS può potenzialmente comportare un costo aggiuntivo a seconda del piano telefonico, mentre le notifiche Web sono disponibili attraverso i piani telefonici correnti. L'aspetto interessante delle stazioni meteorologiche IoT è che si tratta di dispositivi intelligenti in grado di inviare direttamente avvisi via SMS agli utenti, sulla base dei numeri di telefono memorizzati e impostati sul desktop.

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Fig. 4: Avvisi via SMS inviati direttamente dalla stazione meteo al telefono dell'utente per qualsiasi sensore o combinazione di sensori.
sensore e livello di allarme
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Fig. 5: Notifiche Web inviate al desktop o al telefono cellulare dell'utente per qualsiasi combinazione di allarme del sensore, ad es,
raffica e direzione del vento. Nota: la campana sul desktop o sul telefono è il punto di accesso agli avvisi.
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Fig. 6: FieldClimate Mobile, visualizzazione della velocità/direzione del vento e notifiche web

Cosa significano tutti questi strumenti?

Permettono al coltivatore o all'agronomo di avere informazioni più precise sulle condizioni attuali e future per l'irrorazione.
Ciò consente all'utente di regolare il programma di irrorazione in base all'ora del giorno di applicazione, agli ugelli e alle dimensioni delle gocce d'acqua richiesti, all'altezza della barra e alla velocità di applicazione.

Nota: Si ricorda che la stazione meteorologica sul campo avrà sensori di velocità/direzione del vento installati a un'altezza compresa tra 6 e 10 piedi, quindi la resistenza e la turbolenza del terreno/coltura faranno sì che la velocità del vento/le raffiche siano inferiori rispetto alle misurazioni tradizionali della velocità del vento negli aeroporti.
Gli aeroporti misurano la velocità/direzione del vento a 10 metri o circa 32 piedi. Se si desidera confrontare i valori della propria stazione con le misurazioni dell'aeroporto, è possibile correggere le differenze di altezza.

Temperatura e umidità relativa o Delta T

Temperatura - Le temperature al suolo possono essere molto più calde di quelle all'altezza del sensore. I pesticidi volatili possono rilasciare vapori dannosi se esposti a temperature elevate e bassa umidità, anche quando le temperature misurate all'altezza del paravento (4 o 5 piedi) sono entro livelli accettabili. In generale, durante l'irrorazione si dovrebbero evitare temperature superiori a 28°C.

Umidità - Influisce sul tasso di evaporazione, e di solito si desidera un'umidità >45% per la spruzzatura. Tuttavia, se il l'umidità è molto elevata (>90%), l'evaporazione e l'assorbimento delle gocce possono essere soppressi e potrebbe verificarsi una deriva potenziale. Se il l'umidità è bassa (<45%), si verifica una rapida evaporazione delle gocce che potrebbe causare una deriva della nebulizzazione. Se il l'umidità è bassa e le temperature sono elevateIn questo caso, i pesticidi possono convertirsi in forma cristallina e depositarsi sul bersaglio, senza essere assorbiti o lasciati andare, per poi essere riattivati da ulteriore umidità (livelli di residui). Le temperature e l'umidità ottimali si verificano di solito nelle prime ore del mattino (non troppo calde o secche). La relazione tra temperatura e umidità è Delta T, che quantifica quando L'irrorazione deve e non deve avvenire.

Delta T - Sta diventando un indicatore standard delle condizioni di spruzzatura adeguate. È indicativo dei tassi di evaporazione e della sopravvivenza delle gocce. È una relazione tra la temperatura di bulbo secco e quella di bulbo umido O aria temperatura e umidità relativa.

Una linea guida comune per l'irrorazione è quella di spruzzare quando il Delta T è tra 2 e 8, con cautela al di sotto di 2 o al di sopra di 10. Un valore di Delta T superiore a 8 è associato a temperature più elevate e a un'umidità inferiore, mentre se il valore è inferiore a 2 è legato a valori elevati di umidità relativa. Se si desidera applicare all'estremità superiore del Delta t, da 8 a 10, è necessario aumentare le dimensioni delle gocce e/o ridurre la velocità e/o l'altezza della barra.

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Fig. 7: Delta T, rapporto tra temperatura e umidità relativa (fonte: Nufarm)
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Fig. 8: Andamento del delta T in tempo quasi reale specifico del campo in relazione alla temperatura dell'aria e all'umidità relativa in
FieldClimate

Poiché il Delta T è un indice di sopravvivenza di una goccia basato sulla temperatura e sull'umidità relativa, deve essere considerato con altre importanti variabili meteorologiche come le precipitazioni, l'umidità delle foglie e la velocità/direzione del vento. Il grafico e le illustrazioni seguenti sono esempi di valori accettabili e non accettabili di delta T in relazione ad altri importanti parametri meteorologici. Questi grafici forniscono anche una registrazione del tempo di irrorazione passato e possono essere utilizzati per valutare l'efficacia dell'irrorazione.

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Fig. 9 e 10: Impatto delle variabili meteorologiche sul Delta T

Inversioni di temperatura

Un altro aspetto importante della temperatura per l'irrorazione è l'inversione termica. Come suggerisce il nome, si verifica un'inversione delle temperature rispetto alla norma, cioè le temperature aumentano con l'altezza, il che è inverso rispetto alla norma.
Le inversioni si formano tipicamente in tarda serata (minimo riscaldamento della superficie da parte del sole), si rafforzano durante la notte e sono più forti in prossimità dell'alba. Sono il risultato della perdita di calore della superficie del suolo (radiazione a onde lunghe) nelle serate e nelle notti serene e tranquille. Se c'è copertura nuvolosa e vento (turbolenza), le probabilità di un'inversione sono basse.
Poiché la superficie del suolo perde calore, l'aria vicina alla superficie fornisce calore alla superficie, abbassando la sua temperatura e creando una temperatura più fredda vicino al suolo. Quanto più a lungo dura l'inversione di temperatura, tanto più forte sarà il gradiente inverso di temperatura, il che crea una situazione pericolosa per l'irrorazione, poiché la nube di spruzzo indugerà come una nebbia sul terreno e potrebbe andare alla deriva.

Spunti visivi di un'inversione di temperatura superficiale

  • Si sono verificate foschia, nebbia, rugiada o gelate.
  • Il fumo rimane sospeso nell'aria e si muove lateralmente, appena sopra la superficie (immagine a destra).
  • Le nubi cumuliformi che si sono formate durante il giorno si dissipano rapidamente la sera.
  • Grande differenza tra le temperature massime osservate e quelle minime notturne, il che significa un raffreddamento della superficie.
  • La velocità del vento è costantemente inferiore a 5 km/h e la sua direzione è variabile nelle ore serali e notturne.

Per quanto tempo sopravvive un'inversione di temperatura superficiale?

Le inversioni termiche superficiali si dissolveranno probabilmente circa due ore dopo l'alba o se la temperatura dell'aria è aumentata di oltre 5°C rispetto alla minima notturna e la velocità del vento è stata costantemente superiore a 7km/h per più di 45 minuti dopo l'alba.

Radiazione solare

Il sole o la radiazione solare giocano un ruolo importante nella corretta irrorazione. Qualsiasi pianta o coltura è guidata dalla fotosintesi, che in condizioni di sole è più efficiente. Di conseguenza, è stato dimostrato che l'assorbimento di alcuni erbicidi migliora in condizioni di sole. Altri erbicidi funzionano meglio in condizioni di nuvolosità, poiché è necessaria una fotosintesi più lenta prima che il prodotto provochi la morte dei tessuti. Leggere sempre l'etichetta.

Le condizioni di sole aumentano anche la turbolenza o l'instabilità termica, che brucia le inversioni mattutine. Tuttavia, la deriva termica è un problema durante le condizioni meteorologiche instabili. I pesticidi possono essere trasportati in quota da vortici termici ascendenti e depositarsi a una certa distanza dal sito previsto. La situazione peggiora in presenza di valori elevati di Delta T, poiché i pesticidi possono convertirsi in cristalli.
forma.

Strumenti utilizzabili

Finora abbiamo esaminato le variabili meteorologiche importanti per l'irrorazione, ma queste possono essere combinate per fornire un insieme di strumenti molto accurati e facili da usare per il processo decisionale. Il set di strumenti crea una proposta di valore unica:

  • Conoscere prima di andare sul campo - risparmiare tempo e denaro
  • Verificare le condizioni meteorologiche del campo
  • Verificare le condizioni di previsione
  • Verifica dei valori Delta T specifici del sito, in tempo reale e previsti
  • Registro delle condizioni di irrorazione passate

Come funziona?

Il stazione di campo La stazione di campo fornisce le informazioni meteorologiche specifiche del sito per le condizioni di irrorazione attuali (con allerta) ed è anche integrata nelle previsioni specifiche del campo, che vengono ulteriormente integrate negli strumenti di programmazione dell'irrorazione.

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Fig. 11: Condizioni meteorologiche attuali specifiche del campo, previsioni orarie di precisione aggiornate a livello di campo per 3 o 4 ore.
7 giorni, che vengono poi integrati in un programma di irrorazione con codice colore aggiornato ogni ora per il periodo successivo.
Periodo di 7 giorni

Il programma di irrorazione previsto o il modello di protezione delle piante utilizza diversi criteri e ci sono previsioni uniche per le colture arboree, viticoltura, patata e generale. In generale, a un periodo orario viene assegnato un colore in base all'idoneità all'irrorazione, dal marrone al verde. Questo indice si basa su un modello che utilizza diversi criteri: raffiche di vento, precipitazioni (attuali e previste), delta T (umidità relativa e temperatura). Il colore marrone corrisponde alle condizioni peggiori, mentre il verde rappresenta le migliori condizioni previste per l'irrorazione.

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Fig. 12: Metodologia di irrorazione o strumento fitosanitario nell'FieldClimate
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Figura 13: Interpretazione dei risultati di un'irrorazione o di una previsione fitosanitaria in FieldClimate

L'illustrazione sottostante di NuFarm fa un ottimo lavoro di sintesi del ciclo giornaliero di irrorazione o protezione delle piante.

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Sintesi e proposta di valore

Come per qualsiasi altra scienza e tecnologia, ci sono molte opzioni migliorate per avere informazioni e strumenti migliori per le decisioni sull'irrorazione. Abbiamo appena evidenziato alcuni degli strumenti disponibili oggi e, mentre scriviamo, si stanno valutando dispositivi/stazioni meteorologiche da installare direttamente sull'irroratrice per ottenere condizioni istantanee da integrare nel funzionamento dell'irroratrice. È risaputo che le applicazioni corrette di irrorazione per erbe infestanti, parassiti e malattie possono migliorare drasticamente la qualità e la resa di qualsiasi coltura. In termini generali, i pesticidi efficienza varia a seconda delle condizioni da 20 a 100%, mentre il pesticida inefficienza può ridurre la qualità fino a 80% e la resa fino a 30%. L'insieme di strumenti attuabili sopra descritti crea una proposta di valore unica per una migliore gestione, una migliore qualità e una resa preservata.

  • Informarsi prima di partire per risparmiare tempo e denaro
  • Verificare le condizioni meteorologiche del campo
  • Verificare le condizioni di previsione
  • Verifica dei valori Delta T specifici del sito, in tempo reale e previsti
  • Registro delle condizioni di irrorazione passate

Informazioni sull'autore:
Guy Ash ha lavorato negli ultimi 30 anni come agrometeorologo e specialista in osservazioni della terra. Attualmente è responsabile della formazione globale e dei Key Accounts in Canada per Pessl Instruments, Austria. Pessl Instrument è un'azienda IoT che produce hardware (logger e sensori) e soluzioni software incentrate sul settore agricolo. Lavoriamo in oltre 85 Paesi e abbiamo più di 70.000 dispositivi e 700.000 sensori distribuiti per un'ampia gamma di applicazioni agricole: gestione delle malattie, irrigazione, umidità del suolo, trappole per insetti, telecamere per le colture, stazioni meteorologiche, fertilità del suolo, ecc. Uno dei suoi ruoli è quello di fornire una formazione globale per un ampio elenco di soluzioni IoT per una vasta gamma di colture: riso, grano, soia, arance, mais, colza, foraggi, uva, frutta e verdura, ecc.

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Guy Ash,
METOS® Responsabile della formazione globale