Modelul robust și fiabil METOS^® stațiile meteorologice au fost folosite de zeci de ani de mulți producători de vinuri, mere și legume din întreaga lume.

În cazul în care este necesară irigarea, Pessl Instruments recomandă, de asemenea, instalarea de senzori de umiditate a solului, comercializați sub denumirea METOS^® pentru a economisi apă și costuri. METOS^® hardware-ul este însoțit de o soluție software pentru monitorizarea datelor și a proceselor decizionale - Climat de teren.

În acest articol, dorim să vă prezentăm un nou add-on al Fieldclimate numit Farmview. Cu Farmview le oferim utilizatorilor noștri posibilitatea de a administra câmpurile și zonele de cultură, de a calcula modele de evapotranspirație, de a vedea viitoarele presiuni asupra apei și de a gestiona irigațiile pentru o anumită cultură în anumite limite. În plus, instrumentul FarmView vă permite să vedeți efectul irigațiilor, al vremii și al umidității solului cu ajutorul stațiilor staționare și virtuale, precum și cu ajutorul datelor din satelit.

Concentrează-te pe widget-uri și cartografiere

În FarmView am mizat pe widget-uri de prezentare generală și widget-uri de cartografiere care vă permit să vizualizați, să filtrați și să sortați câmpurile. Suntem convinși că astfel de instrumente fac ca suportul decizional să fie mai ușor de utilizat. După ce vă definiți ferma, câmpul, zona de cultură și limitele acesteia, vi se oferă o pagină de prezentare generală a tuturor zonelor de cultură/câmpurilor și a caracteristicilor de bază ale acestora. De aici încolo, puteți cu ușurință să actualizați sau să ștergeți zonele de cultură, să le filtrați și să vedeți care sunt active și care nu sunt.

Figura 1. Exemplu de pagină de gestionare FarmView.

Widgetul de utilizare a apei vă oferă cea mai recentă stare a apei de pe câmpurile dumneavoastră. Aceasta poate fi modelată sau măsurată în funcție de senzorii pe care i-ați instalat pe câmp sau de stațiile virtuale pe care le-ați achiziționat. De asemenea, widget-ul oferă opțiunea de a prioritiza câmpurile care necesită atenția dumneavoastră. Harta însoțitoare afișează valorile în spațiu.

Figura 2. Exemplu de widget FarmView care afișează suma umidității solului în mm și widgetul de cartografiere care afișează PAW relativ.

Monitorizarea utilizării apei de către culturi și luarea unor decizii detaliate privind irigarea

Indiferent de senzorii pe care i-ați instalat sau de stațiile virtuale pe care le-ați achiziționat, FarmView vă poate răspunde la întrebările privind utilizarea apei în culturi. Cu ajutorul modulului FarmView Irrimet puteți modela umiditatea cu ajutorul senzorilor de ploaie și evapotranspirație METOS sau a senzorilor virtuali, utilizând un model simplu de bilanț al apei. Folosind instrumentele de umiditate a solului din FarmView, măsurați apa reală cu ajutorul senzorului de umiditate a solului. Toate rezultatele pot fi afișate în mm de apă sau % de apă disponibilă pentru plante ( PAW). Folosind mm, aveți posibilitatea de a vedea deficitul real de apă și, astfel, puteți decide cu ușurință cu privire la apa necesară pentru irigare.

Dacă decideți să achiziționați senzori de umiditate a solului cu adâncime multiplă, FarmView va oferi o opțiune suplimentară pentru a analiza fiecare adâncime separat, din nou în % sau mm. Un alt avantaj al senzorilor de umiditate a solului este acela că puteți însuma adâncimile relevante pentru cultura dvs. într-un anumit stadiu de creștere (Figura 3).

Algoritmul de echilibrare a apei utilizează evapotranspirația bazată pe Penman-Montheith. Algoritmii sunt transparenți și bine descriși în ajutorul software-ului și tutoriale video.

Figura 3. Umiditatea solului de la senzorii de adâncime multiplă (dedesubt) și suma umidității solului (sus) sunt prezentate pentru diferite stadii de adâncime a rădăcinilor.

Combinând instrumentele de mai sus cu experiența dumneavoastră, decideți momentul și cantitatea de irigare în funcție de stadiul culturii. FarmView vă însoțește și mai departe - în timpul introducerii și stocării cantităților de irigare. Un calendar asemănător cu cel de pe Google oferă funcționalitatea de introducere a datelor pentru tehnologiile de aspersiune, pivot, inundație, precum și pentru cele de picurare. Acestea sunt apoi luate imediat în considerare în calculele privind utilizarea apei pentru culturi.

Figura 4. Calendarul Irrimet care permite introducerea de evenimente de irigare regulate sau unice.

Cercetarea prin satelit

Pentru a spori și mai mult funcționalitățile FarmView, am decis să încorporăm date din satelit folosind Sinergse Servicii Sentinel-Hub. Am început cu datele optice Sentinel-2 disponibile la nivel mondial și, în funcție de cererile viitoare, suntem capabili să adăugăm și date de înaltă rezoluție (de exemplu, Planet Lab) sau date cu microunde pentru a monitoriza umiditatea solului.

Marele avantaj al datelor obținute de satelitul Sentinel-2 nu este doar, așa cum se anunță adesea, rezoluția spațială ridicată, ci și revizitarea ridicată. Unele zone ale lumii primesc imagini la fiecare trei zile. Utilizând aceste informații împreună cu datele actuale și istorice ale stațiilor METOS (folosind, de exemplu, grade-zi de creștere acumulate (AcGDD) sau precipitații), vă putem oferi estimări bazate pe inteligența artificială a stadiilor culturilor, necesare în monitorizarea utilizării apei în culturi (așa cum este descris în capitolul anterior). Viceversa, putem judeca tipul de condiții meteorologice în timpul diferitelor stadii ale culturii, dacă au fost atinse suficiente GDD-uri sau cum ar fi putut influența vremea asupra biomasei în diferiți ani.

Figura 5. Exemplu de serii cronologice de biomasă pe un câmp de porumb în 2020 (graficul de sus), împreună cu producția de echilibrare a apei (mijloc) și cu gradele-zi de creștere și precipitațiile acumulate în funcție de diferitele stadii ale culturii (jos). Se așteaptă ca porumbul de bună calitate să atingă valori LAI de până la 6.

În continuare, datele optice și în infraroșu mediu ale Sentinel-2 de la începutul sezonului sunt utilizate în timpul eșantionării pentru senzorii noștri de nutriție - Mobilab, precum și pentru senzorul de vegetație - Dualex.

Un alt mare avantaj al datelor Sentinel-2 este rezoluția spațială ridicată de 10 m, care permite vizualizarea hărților de biomasă, generarea de hărți de gestionare sau de aplicare și, nu în ultimul rând, vă ajută să detectați efectele evenimentelor meteorologice extreme (de exemplu, îngheț, grindină, furtuni) sau ale topografiei (Figura 6). Este recomandabil să verificați starea biomasei înainte de fiecare operațiune, dacă este vorba de pulverizare, irigare sau recoltare și din nou la câteva zile după. Seriile cronologice dense din regiuni vaste ale lumii vă permit să studiați efectele în mai puțin de o săptămână și vă permit să acționați din timp. De exemplu, detectarea unei porțiuni mari dintr-un câmp în care semănatul a eșuat din cauza stresului de temperatură sau de umiditate, vă poate motiva să semănați din nou. Un alt
Un exemplu poate fi un eșec în tehnica de irigare pe un câmp greu accesibil, care poate fi detectat în doar câteva zile ca o anomalie în creșterea vegetației monitorizată prin satelit.

Figura 6. Un câmp de porumb din centrul Braziliei la sfârșitul lunii martie și începutul lunii aprilie 2020. Scăderea biomasei în partea de nord-vest a câmpului se datorează unui deal erodat. Dungile reflectă terasele generate pentru a obstrucționa pierderea de apă.

CONCLUZII și perspective de viitor

Serviciul FarmView din cadrul Fieldclimate combină hardware-ul și software-ul METOS® existent cu datele din satelit pentru a vă oferi un sistem complex de monitorizare a câmpurilor dumneavoastră în spațiu și timp. FarmView vă oferă o serie de instrumente și widget-uri inteligente care permit sortarea câmpurilor dvs. în funcție de acțiunile necesare pentru însămânțare, pulverizare, aplicarea de îngrășăminte, recoltare sau alte strategii de gestionare.

În acest articol, am prezentat modulele FarmView pentru monitorizarea utilizării apei în culturi - Irrimet și Soil moisture - și produsele bazate pe datele satelitare Sentinel-2. Obiectivele noastre următoare sunt de a oferi ieșiri sub formă de widget-uri de cartografiere cu scheme colorate și de a furniza hărți de eșantionare a solului și a vegetației Sentinel-2. Următoarele module FarmView vor fi introduse în 2021 și vor include monitorizarea bolilor, cartografierea nutriției și produse bazate pe tracker.