Weather - It’s The Variability That’s Hard To Farm With - PART IV - Solar Radiation and Soil Moisture

Meteo: è la variabilità che è difficile da gestire in agricoltura

PARTE IV - RADIAZIONE SOLARE E UMIDITÀ DEL SUOLO

Autore: Guy Ash, Responsabile della formazione globale, Pessl Instruments

La serie sulla variabilità del tempo torna con la IV PARTE! In Parte I del nostro Meteo: è la variabilità che è difficile da gestire in agricoltura serie, abbiamo esplorato l'impatto di precipitazione sulla crescita delle piante, sull'assorbimento dei nutrienti e sulla variabilità della resa, sottolineando l'importanza dei dispositivi IoT sul campo per un monitoraggio meteorologico preciso. Parte II focalizzato su temperatura, evidenziando il suo ruolo nell'evapotraspirazione, nel rischio di gelate e nell'efficacia dei pesticidi. Parte III esaminato umidità, bagnatura delle foglie e condizioni del ventodimostrando i loro effetti sulla pressione delle malattie, sull'accuratezza dell'irrorazione e sul rischio di deposito delle colture.

Ora, nella Parte IV, ci occupiamo di radiazione solare e umidità del suolo, fattori essenziali per lo sviluppo delle colture, il bilancio idrico e la massimizzazione del potenziale di rendimento. Questa discussione rafforzerà ulteriormente l'esigenza di un'avanzata monitoraggio meteo per ottimizzare la gestione dell'azienda agricola in un clima imprevedibile.

RADIAZIONE SOLARE E SOLE: impatto sulla crescita e sullo sviluppo, sullo sviluppo delle malattie e sulle condizioni di essiccazione.

La radiazione solare può essere misurata in diversi modi: W/M², (watt per metro²), J/M² (joule per metro²), KJ/M² (kilojoule per metro²), MJ/M² (millijoule per metro²). Sensori di radiazione solare Sono disponibili in diversi tipi, ma il sensore standard fornisce misure globali della radiazione solare in watt per metro quadrato.

I valori variano in base alla copertura nuvolosa, all'ora del giorno e alla stagione. Si tratta dell'energia utilizzata per il processo di fotosintesi della pianta. Durante le giornate calde e soleggiate, l'assorbimento dei prodotti chimici è generalmente più elevato rispetto alle condizioni di fresco e umidità. La radiazione solare viene utilizzata anche nel calcolo dell'evapotraspirazione, ovvero l'acqua utilizzata dalla pianta/coltura ogni giorno.

A seconda della posizione a nord o a sud, la quantità di radiazione solare può variare enormemente durante le stagioni. Da un minimo di 250 W/M² nei mesi invernali a oltre 1100 W/M² nei mesi estivi. Insieme alla radiazione solare, naturalmente, si accorcia e si allunga anche il fotoperiodo, e nei mesi estivi il lungo fotoperiodo (lunghezza del giorno) può accelerare lo sviluppo delle colture nelle regioni a breve distanza dal gelo più a nord.

La radiazione solare è essenziale per la crescita delle piante. Le foglie delle piante assorbono la luce solare e la utilizzano come fonte di energia per la fotosintesi. La capacità di una coltura di raccogliere la luce solare è funzione della superficie fogliare o dell'indice di area fogliare. Quando una coltura è a chioma piena, la sua capacità di raccogliere la luce solare è massima.

Fattori agronomici come la concorrenza delle erbe infestanti, alimentazione degli insetti o malattie delle foglie possono ridurre la superficie fogliare e interferire con la cattura della luce solare da parte delle colture. In teoria, con l'aumento della quantità di energia radiante catturata, aumenterà anche la produzione delle colture. Quando le foglie delle piante assorbono l'energia del sole per la fotosintesi, la temperatura della superficie fogliare aumenta. Le piante rispondono rilasciando acqua attraverso gli stomi per raffreddare la superficie fogliare.

UMIDITÀ DEL SUOLO: influisce sullo sviluppo delle colture, sulla salute delle piante, sull'apporto e sull'assorbimento dei nutrienti e sulla resa.

L'umidità del suolo può essere misurata con una profondità singola o multipla. sonde che forniscono stime volumetriche o di aspirazione nella posizione del sensore della sonda. L'umidità del suolo ha l'impatto più significativo su potenziale di rendimento poiché è responsabile del trasporto dei nutrienti alla pianta per la fotosintesi. Per questo motivo, l'apporto di umidità viene spesso definito come SERBATOIO DEL GAS PER LE COLTURE per il potenziale di resa.

Ogni coltura ha curve di efficienza nell'uso dell'acqua legate alla resa. Le ricerche e le prove sul campo condotte nel corso degli anni hanno identificato il numero di bushel prodotti per ogni pollice o 25 mm di acqua del suolo utilizzato da una coltura. Per alcune colture comuni questo equivale a 5-6 bu per la colza, 7-8 bu per il grano e 10-12 bu di aumento della resa del mais per ogni pollice o 25 mm di acqua aggiuntiva nel terreno. Il numero di bushel prodotti per ogni pollice o 25 mm di acqua del suolo cambierà nel tempo con l'introduzione di nuove varietà con una genetica migliore.

Pertanto, la quantità totale di acqua del suolo disponibile (fornitura) per una coltura durante la stagione di crescita è uguale alla quantità di umidità del suolo disponibile al momento della semina (determinata dal tipo di suolo) più la quantità di precipitazioni e/o irrigazione (umidità del suolo) ricevuta durante la stagione di crescita. L'uso o la domanda di acqua del suolo sono determinati dalla temperatura e dal tipo/tessitura del suolo. Questi due fattori (domanda e offerta) definiscono la potenziale di rendimento.

La chiave è avere o mantenere i valori di umidità del suolo ai livelli corretti per ridurre al minimo lo stress delle piante e massimizzare la resa e la qualità. Questo si può fare facilmente mantenendo l'umidità del terreno tra il punto di riempimento e il punto di ricarica durante l'irrigazione. Questi due livelli sono determinati in base al tipo di terreno/tessitura e al profilo della sonda. Per la produzione in terraferma, l'agricoltore si affida a madre natura in base all'umidità del suolo immagazzinata e alle precipitazioni del periodo vegetativo.

Costo dei livelli di umidità del suolo non corretti

Conoscere i livelli di umidità del suolo è molto importante per le colture aride e irrigue, poiché la quantità di sostanze nutritive applicate deve soddisfare i livelli di umidità del suolo. Se si concima per 250 mm o 10 pollici, ma si hanno 300 mm o 12 pollici di umidità del suolo, si perde potenziale di resa. A titolo di esempio, per la colza ciò si tradurrebbe in una perdita di 10-12 bu/acro (2*5-6 bu/acro) o da $90 a $120 per acro. La prossima sezione mostrerà il valore economico di una corretta gestione dell'umidità del suolo per il mais irrigato.

Variabilità meteorologica rimane una sfida importante per l'agricoltura moderna, che influisce su tutto, dalla germinazione dei semi al raccolto. In questa serie di quattro puntate abbiamo esplorato le intricate relazioni tra i parametri meteorologici e il successo dell'agricoltura.

Comprensione precipitazione La variabilità aiuta gli agricoltori a prevedere il potenziale di rendimento e a prendere decisioni informate sull'irrigazione e sulle applicazioni di nutrienti. Monitoraggio della temperatura consente di controllare con precisione l'evapotraspirazione, il rischio di gelate e l'efficienza dell'irrorazione, migliorando l'efficacia dei pesticidi e la protezione delle colture. Condizioni di umidità e vento giocano un ruolo cruciale nello sviluppo delle malattie, nei rischi di alloggiamento e nei processi di essiccazione, evidenziando la necessità di dati di campo in tempo reale. Infine, radiazione solare e umidità del suolo hanno un impatto diretto sullo sviluppo delle colture e sull'assorbimento dei nutrienti, dimostrando che il giusto equilibrio tra acqua e luce solare è essenziale per massimizzare il potenziale di rendimento.

I PUNTI CHIAVE DELLA QUARTA PARTE

La radiazione solare alimenta la fotosintesi, ma il suo impatto varia a seconda della stagione, dell'ora del giorno e della copertura nuvolosa. L'umidità del suolo è altrettanto fondamentale, in quanto garantisce il trasporto dei nutrienti e la crescita sana delle piante. Una cattiva gestione dell'umidità porta a perdite, rendendo essenziale il monitoraggio in tempo reale. Ecco perché i sensori IoT sono importanti: aiutano gli agricoltori a ottimizzare le risorse, mentre il monitoraggio meteorologico avanzato riduce i rischi e migliora la sostenibilità dell'azienda.

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