Monitorizarea umidității solului: Rezervorul de gaz pentru dezvoltarea culturilor

Aceasta este o traducere automată creată la adresa DeepL. Ne cerem scuze pentru eventualele greșeli gramaticale și vă mulțumim pentru înțelegere.

Ce este, cât de mult este stocat, cum se măsoară și cum se poate măsura. se pierde în fiecare zi?

Monitorizarea umidității solului:
Rezervorul de gaz pentru dezvoltarea culturilor

Ce este și cât de mult este stocat?

În primul rând, conceptul de umiditate disponibilă în sol pentru cultură/plante ar trebui discutat în ceea ce privește zona de înrădăcinare, deoarece aceasta este zona din care planta/cultura își extrage umiditatea/nutrienții.

După cum era de așteptat, adâncimea zonei radiculare va varia în funcție de tipul de cultură (perene sau anuale) și tipul de sol.

Culturile perene vor avea rădăcini bine stabilite odată ajunse la maturitate, în timp ce culturile anuale își dezvoltă rădăcinile pe parcursul sezonului de creștere. Ceea ce este important este faptul că planta/cultură folosește apa din zona de înrădăcinare și, pe măsură ce o cultură anuală crește, rădăcinile ajung mai adânc în sol, adică un rezervor de benzină mai mare.

Tipul de sol poate afecta adâncimea de înrădăcinare, dar are și un impact semnificativ asupra cantității de apă stocată. Solurile nisipoase au un rezervor mic de gaz pentru apa stocată, în timp ce solurile argiloase au un rezervor mai mare (Fig. 1 și 2). Ceea ce este important este că umiditatea solului din zona rădăcinilor este rezervorul de gaz al culturii pentru toate procesele biologice., așa că trebuie să fie monitorizată, măsurată și gestionată.

Plantele nu pot folosi toată apa reținută în sol. Limita superioară este Capacitate de câmp, în timp ce limita inferioară este Punct permanent de ofilire.
Capacitate de câmp - este cantitatea maximă de apă reținută în sol, măsurată la câteva zile după un eveniment de saturație.
Punct permanent de ofilire se întâmplă dacă o plantă nu mai poate extrage apă din sol pentru a-și satisface nevoile, atunci aceasta va începe să se ofilească, acesta fiind punctul în care apa nu mai este disponibilă pentru plantă.
Apă disponibilă pentru plante este diferența dintre capacitatea de câmp și punctul de ofilire, în care planta nu mai poate extrage apă din sol. Cu alte cuvinte, nu toată apa reținută în sol este disponibilă pentru plante.
Prin urmare, un Epuizare admisibilă este utilizat în funcție de tipul de sol și de cultură.
Adâncimea culturii și a zonei radiculare, împreună cu textura și structura solului, determină cantitatea de apă disponibilă pentru creșterea plantelor.

Prin urmare, punctul cheie este că apa disponibilă pentru plante este umiditatea solului care este utilizată înainte ca deficitul de umiditate să înceapă să afecteze creșterea culturilor/plantelor.

Pentru multe culturi, jumătatea superioară (50%) a intervalului de apă disponibilă a plantei este disponibilă fără a provoca stres pentru cultură. În cazul culturilor horticole, de obicei, prima treime (33%) sau un sfert (25%) este disponibilă înainte de apariția stresului de umiditate.

Pe scurt, culturile vor începe să sufere din cauza lipsei de apă după ce se consumă între 50% și 25% din umiditatea disponibilă sau cu mult înainte de atingerea punctului de ofilire.

Numeroase studii efectuate în Canada și în alte țări au demonstrat clar că cunoașterea umidității solului din zona rădăcinilor prin intermediul unor analize de teren și de monitorizarea specifică locului sau de măsurare poate maximiza se obține și, în unele cazuri, costuri mai mici ale factorilor de producție. Cu alte cuvinte, fiecare centimetru sau 25 mm de apă din sol echivalează cu un număr de bucățele de recoltă pentru o cultură, având în vedere că boală, insecte, buruienile și substanțele nutritive sunt gestionate corect. La grâu, acest lucru reprezintă aproximativ 7-8 bushels, la porumb 10-12 bushels, iar la canola 5-6 bushels pentru fiecare inch sau 25 mm de apă stocată în sol.

Cum se măsoară umiditatea solului?

Determinarea umidității solului se realizează prin două metode comune: Măsurată și abordarea prin echilibrul apei.

Măsurat presupune plasarea unui (unor) senzor(e) în zona de înrădăcinare a unei plante/culturi și măsurarea umidității solului în fiecare locație a senzorului.

O abordare bazată pe echilibrul apei presupune estimarea cererii de apă prin intermediul unei ecuații pentru evapotranspirație (ET₀) și urmărirea aportului de precipitații și/sau irigații.

1. Umiditatea solului măsurată

În prezent, sunt disponibile mai multe tipuri de senzori de umiditate a solului pentru măsurarea umidității solului aproape în timp real.
Aceștia sunt, în general, senzori volumetrici sau tensiometrici.
Senzorii tensiometrici măsoară umiditatea solului în termeni de centibari sau kilopascali, ceea ce reprezintă gradul de aspirație pe care îl simt rădăcinile în eliminarea apei și a nutrienților.
Senzorii volumetrici măsoară volumul de umiditate din sol într-o unitate de adâncime și poate fi exprimată în mm sau în inci de apă sau în procente de capacitate pe unitatea de adâncime a solului.

Imaginea de mai jos ilustrează un dispozitiv de 90 cm (3 picioare) sonda cu senzori la fiecare 10 cm (4 inci) pentru umiditatea solului, pentru un total de 9 senzori. Între 26 și 30 aprilie a plouat, iar senzorii au ilustrat instantaneu cât de multă ploaie a fost absorbită în fiecare strat și cât de mult s-a infiltrat în sol.

Imaginea de mai jos ilustrează și mai mult capacitatea unei stații meteorologice și a umidității solului bine plasate. sonda în zona radiculară a unei culturi. Aici puteți vedea evenimentele de reîncărcare: la ce adâncime rădăcinile plantei folosesc apa, ceea ce pe imagine se numește "pasul în trepte", când rădăcinile nu mai pot extrage apă din sol, ceea ce se numește "fără pasul în trepte", și cum rădăcinile devin active atunci când un strat este reîncărcat cu precipitații.

2. Echilibrul apei Umiditatea solului

În mod tradițional, se folosește metoda balanței de apă sau a carnetului de cecuri. Aceasta presupune utilizarea unui ET₀ ecuația, coeficienții de cultură și tipurile de sol pentru a estima zilnic cantitatea de apă pe care o utilizează cultura în funcție de zona radiculară și de stadiul culturii.
Acest lucru se realizează prin existența unei stații meteorologice locale care măsoară parametrii necesari pentru ET₀ calcule.
Parametrii măsurați în mod obișnuit sunt temperatura, umiditatea relativă, radiația solară, precipitațiile, viteza și rafalele de vânt.
Cultura și solul sunt, de asemenea, parametrizate: tipul de sol, capacitatea câmpului, punctul de ofilire, tipul de cultură, data însămânțării, acoperirea solului și adâncimea de înrădăcinare.

Imaginea de mai jos prezintă o imagine de teren stație meteo care măsoară temperatura aerului, umiditatea relativă, radiația solară, viteza/direcția vântului și precipitațiile. Acestea senzor sunt utilizate într-o ecuație FAO (metoda Penman Monteith FAO) pentru calcularea ET₀ sau evapotranspirație. Această ecuație este utilizată în Irrimet pentru a produce un bilanț hidric pentru o zonă de cultură.

Un alt mod de a privi ET₀ sau evapotranspirație, este prin intermediul ilustrației de mai jos. Evapotranspirația potențială reprezintă cantitatea maximă de apă care este utilizată într-o oră sau într-o zi. Acest lucru se întâmplă fără restricții în ceea ce privește umiditatea solului, culturile care acoperă complet solul și condițiile meteorologice zilnice. Evapotranspirația reală este, de obicei, mai mică decât evapotranspirația potențială, deoarece există restricții privind umiditatea solului și acoperirea solului în cazul culturilor anuale, deoarece acestea trebuie să ajungă la o acoperire completă a solului. În anii în care aveți o umiditate ridicată a solului, o acoperire semnificativă a suprafeței foliare (un arboret gros) și temperaturi ridicate, ET reală₀ va fi aceeași cu potențialul ET₀.

Câtă apă se pierde în sol într-o zi?

Următorul grafic încearcă să ilustreze modul în care un porumb cultura se dezvoltă în ceea ce privește coronamentul și rădăcinile și câtă apă este utilizată zilnic pe parcursul ciclului de creștere. Se arată că, la începutul dezvoltării, cu o acoperire mică a solului, consumul de apă pe zi este de 1 până la 2 mm, dar în momentul în care se dezvoltă în întregime și se produce reproducerea, consumul zilnic de apă poate varia de la 5 până la 9 mm, sau de la 0,2 până la 0,35 inch într-o zi caldă. Într-o săptămână, acest lucru înseamnă 35-63 mm sau 1,35-2,5 inch. Cultura de porumb trebuie să acopere necesarul de apă fie din umiditatea stocată în sol și/sau din irigarea prin ploaie. Dacă cantitatea zilnică sau săptămânală nu este satisfăcută, atunci creșterea și actualizarea nutrienților sunt reduse, ceea ce poate duce la pierderi de randament și probleme de calitate.

Valorile de umiditate a solului măsurate sau din bilanțul de apă în zonele de cultură FieldClimate și FarmView

Atât umiditatea solului măsurată, cât și cea modelată pot fi afișate în FieldClimate și/sau FarmView.

1. Sonda de monitorizare a umidității solului FieldClimate

În FieldClimate puteți vizualiza umiditatea solului de la fiecare senzor pe o hartă sonda în mai multe moduri diferite.
Puteți vizualiza umiditatea solului de jos în sus, de sus în jos, sau prin calcularea mediei sau însumarea valorilor pentru un set de senzori de-a lungul sondei. De asemenea, puteți selecta orice vizualizare personalizată pe care ați salvat-o.

1. Monitorizarea umidității solului FarmView-Cropzone

Pentru a utiliza FarmView, veți avea nevoie de un abonament pentru Irrimet și Soil Moisture. Primul pas este definirea unei zone de cultură, care se poate face prin desenarea manuală a zonei sau prin importarea unui fișier de delimitare geojson. Cropzones sunt zone de gestionare distincte în cadrul fiecărui câmp care sunt definite pe baza diferențelor de tip de sol, altitudine și pantă.

Doriți să aflați mai multe?

Descărcați broșură cu informații mult mai detaliate și cu un număr și mai mare de imagini.