Senzori virtuali

VPD

1. INTRODUCERE

CE ESTE DEFICITUL DE PRESIUNE DE VAPORI?

Dacă aveți un METOS^® dispozitiv cu senzor hygroclip (temperatura aerului și umiditatea relativă) acum puteți vedea și valorile deficitului de presiune de vapori și graficul în FieldClimate. Deficitul de presiune de vapori (VPD) este o valoare calculată din umiditatea relativă și temperatura aerului și este în strânsă legătură cu evapotranspirația.

VPD este o indicație care ia în considerare efectul temperaturilor asupra capacității de reținere a apei din aer, care este cea care determină transpirația suprafeței frunzelor (transpirația are loc atunci când presiunea apei din frunze este mai mare decât presiunea vaporilor de aer).

Este diferența dintre cantitatea de umiditate din aer și cantitatea de umiditate pe care aerul o poate reține atunci când este saturat (100 % RH). Atunci când aerul este saturat (vaporii încep să se condenseze) se vor forma nori, se va forma rouă și va apărea umezeala frunzelor.

Dacă avem VPD scăzut, ceea ce înseamnă că RH este mare și transpirație este scăzut, avem și umezeală de frunze.

Dacă avem VPD ridicat, ceea ce înseamnă că RH este scăzut, nu există umezeală în frunze, iar plantele trebuie să atragă mai multă apă cu rădăcinile - transpirație ridicată.

Tabelul 1: Presiunea de vapori (mBar) la diferite temperaturi (°C) și umidități relative ale aerului (%).

DE CE ESTE NEVOIE PENTRU CALCUL?
- Temperatura aerului (de la HC)
- Umiditate relativă (de la HC)

Apoi putem calcula presiunea de saturație. Presiunea de saturație poate fi consultată într-o diagramă psihrometrică sau derivată din ecuația lui Arrhenius, o modalitate de a o calcula direct din temperatură este:

Figura 1: Graficul psihrometric

CUM SE ARATĂ ÎN FieldClimate?

Figura 2: Diagrama VPD pe FieldClimate care indică deficitul de presiune de vapori (mBar), temperatura aerului (°C) și umiditatea relativă (%).

2. CAZURI DE UTILIZARE

2.1 VPD Prea mare (umiditate prea mică)

Rata de evapotranspirație a frunzelor poate depăși aportul de apă prin rădăcini - stomatele se vor închide, iar fotosinteza va încetini sau se va opri. Frunzele riscă să fie rănite de temperaturi ridicate, deoarece răcirea prin evaporare este redusă.

Pentru a evita rănirea și moartea din cauza ofilirii, multe specii de plante își vor curba frunzele sau le vor orienta în jos, în încercarea de a expune o suprafață mai mică la soare. Acest lucru poate deprecia calitatea plantelor în ghiveci și a celor cu frunze și poate reduce, de asemenea, rata de creștere și calitatea culturilor de legume.

2.2 VPD Prea mic (umiditate prea mare)

Plantele nu reușesc să evapore suficientă apă pentru a permite transportul mineralelor (calciu) către celulele plantelor în creștere, chiar dacă stomatele sunt complet deschise.
La un VPD extrem de scăzut, apa se poate condensa pe frunze, fructe și alte părți ale plantelor. Acest lucru poate constitui un mediu propice pentru dezvoltarea ciupercilor și a bolilor.
La un VPD scăzut poate apărea și gutația (plantele exudă apă din celulele frunzelor).
Atunci când plantele nu reușesc să evapore apa, presiunea excesivă a turgescenței în interiorul celulelor poate provoca ruperea și crăparea fructelor (de exemplu, a roșiilor).
În cazurile în care VPD alternează între un nivel prea ridicat și unul prea scăzut, calitatea fructelor poate fi afectată negativ prin crăpături de contracție la nivelul pieliței fructului, deoarece presiunea de turgescență extinde și contractă alternativ celulele pline de apă din fruct.

2.3 UTILIZAREA VPD ÎN GRĂDINIȚĂ

1. Butași nou înrădăcinați, răsaduri abia germinate sau plante tinere, cu frunziș limitat și un sistem radicular mic. Aceste plante ar trebui să aibă o transpirație redusă, astfel încât trebuie să le menținem la un VPD scăzut (4 - 8 mbar), pentru a obține o umiditate relativă ridicată (în funcție de temperatură).

2. Plante bine stabilite, cu frunziș și sistem radicular dezvoltat. Aceste plante ar trebui să aibă un VPD mai mare (8 - 12 mbar), ceea ce înseamnă că trebuie să menținem o umiditate relativă scăzută (în funcție de temperatură) și că avem o transpirație ridicată. Cu asta am reușit:

Plante mai sănătoase, din cauza presiunii mai scăzute a bolilor (umiditate relativă scăzută).
Absorbție mai mare de nutrienți, datorită unei activități mai intense a sistemului radicular (transpirație ridicată), precum și absorbție mai mare de apă.
Dacă menținem un VPD ridicat la o temperatură mai scăzută (umiditate relativă mai mare), vom evita stresul de transpirație.

DEW POINT

Punctul de rouă este temperatura la care aerul este saturat cu vapori de apă. Atunci când aerul a atins temperatura punctului de rouă la o anumită presiune, vaporii de apă din aer se află în echilibru cu apa lichidă, ceea ce înseamnă că vaporii de apă se condensează cu aceeași viteză cu care se evaporă apa lichidă.

Sub punctul de rouă, apa lichidă va începe să se condenseze pe suprafețe solide (cum ar fi firele de iarbă) sau în jurul particulelor solide din atmosferă (cum ar fi praful sau sarea), formând nori sau ceață. Dacă umiditatea relativă este 100%, temperatura punctului de rouă este aceeași cu temperatura aerului. Astfel, aerul este saturat. Dacă temperatura scade, dar cantitatea de vapori de apă rămâne constantă, apa va începe să se condenseze. Această apă condensată se numește rouă de îndată ce se formează pe o suprafață solidă. Se exprimă în grade Celsius (°C), precum și în grade Fahrenheit (°F).

Aplicații
Temperatura punctului de rouă poate fi utilizată pentru a prezice când un îngheț radiant va avea loc. De exemplu, dacă cerul este senin, vântul suflă ușor, iar temperatura aerului la ora 18:00 este de 7,2 °C (45°F), dar punctul de rouă este de -2,2°C (28°F), atunci există posibilitatea apariției unui îngheț ucigător. Din nou, acesta este potențialul până la care temperatura poate scădea în condiții ideale, dar cel mai probabil nu este temperatura minimă reală.

Punctele de rouă ridicate pot fi folosite ca un predicția vremii severe. Cu cât punctul de rouă este mai ridicat, cu atât mai multă umiditate în aer pentru dezvoltarea de vreme severă. Dacă punctele de rouă sunt sub 13°C (55°F), condițiile sunt în general stabil, dacă temperaturile sunt în jur de 18°C (între 55 și 64°F) semiumede și semi instabil, în jur de 18°C (65 - 74°F) umedă și instabilă și la peste 23°C (74°F) foarte umed și foarte instabil. Există o serie de alți factori necesari pentru vremea severă, dar temperatura punctului de rouă este un factor important.

DELTA T

1.PREZENTARE GENERALĂ

CE ESTE DELTA T?

Calculul Delta T necesită un senzor hygroclip (temperatura aerului și umiditate relativă) instalat pe METOS.^® stație: datele pot fi vizualizate pe FieldClimate în diagrame și tabele cu o rezoluție detaliată.
Este o măsură care ia în considerare efectele combinate ale temperaturii și umidității și care indică dacă condițiile climatice sunt adecvate pentru pulverizare, pentru a maximiza performanța pesticidelor (A. MacGregor, 2010).
Intervalul optim Delta T este cuprins între 2°C și 8°C.
Deși se poate aplica pe tot parcursul anului, se utilizează în special vara, deoarece temperaturile ridicate și umiditatea relativă scăzută limitează timpul de pulverizare.
Continuați să monitorizați citirea Delta T și stabiliți un program eficient de pulverizare. Condițiile meteorologice se pot schimba rapid în timpul zilei, astfel încât posibilitatea de a monitoriza delta T poate contribui la îmbunătățirea performanței pesticidelor.

Figura 1: Temperatura aerului și umiditatea relativă Senzor Hygroclip

2. CALCULELE DELTA T

Senzori necesari:

Temperatura aerului (de la clema higroscopică)
Umiditatea relativă (de la higroclip)

Delta T se calculează prin scăderea temperaturii de bulb umed din temperatura de bulb uscat.

Figura 2: Relația dintre Delta T și temperatura și umiditatea relativă. O recomandare obișnuită de pulverizare este de a pulveriza atunci când Delta T este cuprinsă între 2 și 8, cu prudență sub 2 sau peste 10 (zone galbene). O valoare Delta T de peste 8°C este asociată cu temperaturi mai ridicate și umiditate mai scăzută, iar dacă este mai mică de 2°C este legată de valori ridicate ale umidității relative. Sursa: Adaptat de Gramae Tepper (2012), provenit inițial din graficul de decizii privind pulverizările de la Nufarm.

3. DELTA T ÎN CÂMPUL CLIMATIC

Delta T este integrată în Pulverizarea ferestrei climatice. Este disponibilă ca o prognoză precisă pe 7 zile, calculată pe bază orară și calibrată cu date on-side de la METOS.^® stație.

Figura 3: Tendința Delta T în raport cu temperatura aerului și umiditatea relativă în FieldClimate.

4. CUM SE UTILIZEAZĂ

Înainte de fiecare stropire, este necesară o citire la fața locului a condițiilor meteorologice, în special se recomandă întotdeauna o citire în timp real a Delta T.

Setați un prag minim sau maxim pentru avertizarea prin SMS. Citirea în timp real Delta T este actualizată la fiecare 5 minute.
Pentru o aplicare mai eficientă a pulverizării, combinați Delta T cu mai mulți parametri meteorologici, de exemplu viteza și direcția vântului: evitați vântul variabil, în rafale sau prea calm.

Figura 4: Introduceți valorile marginale Delta T în FieldClimate.

DELTA T PREA MICĂ

Supraviețuirea picăturilor va fi foarte lungă, ceea ce duce la un potențial crescut de derivă - evitați pulverizarea cu RH>95%.
Pulverizarea nu se va scurge de pe frunze din cauza roua sau a ceții.
Evitați pulverizarea în condiții de vânt liniștit - stratul de inversiune se ridică în derivă.

DELTA T PREA MARE

Evitați valorile mai mari de 10°C.
Evitați pulverizarea la temperaturi ale aerului de peste 28°C.
Impactul potențial atât asupra supraviețuirii picăturilor, cât și asupra ratei de evaporare: picăturile de pulverizare se vor evapora de pe frunza plantei înainte de a avea timp să pătrundă în țesutul plantei.
Situații stresante pentru aplicarea erbicidelor.

PORE CE

Pentru senzorul Decagon 5TE, este acum posibil să se calculeze în FieldClimate CE a porilor în conformitate cu metoda ilustrată în Operatori 5TE. Manual versiunea 3 - Decagon, formă derivată Hilhorst, M.A. 2000. Pentru a activa calculul, trebuie să îl activați în Configurația umidității solului așa cum este indicat în figura 1. Calculul necesită un termen de decalaj, pe care Decagon recomandă să se stabilească la valoarea 6. Aceasta este, de asemenea, valoarea implicită inserată în FieldClimate, dar este posibil să o modificați în caseta relativă indicată în Fig. 1, deoarece Hilhorst aplică pentru diferite soluri și medii valori între 1,9 și 7,6 și sugerează să se utilizeze o valoare medie de 4,1.

Figura 1 - Numai pentru senzorul Decagon 5TE: activarea calculului CE a porilor și setarea termenului de compensare.

NOTĂ IMPORTANTĂ:

Nu uitați că CE în vrac, CE în pori și CE în soluție sunt variabile diferite.
Modelul aplicat nu poate fi utilizat pe sol uscat. Ca regulă generală, modelul se aplică pentru majoritatea solurilor normale și a altor substraturi, dacă VWC > 10% . În orice caz, calculul este valabil numai în cazul unei permitivități aparente mai mari decât termenul de compensare.

EVAPOTRANSPIRAȚIE

Evapotranspirația zilnică ET0 este calculată cu ajutorul ecuației FAO-56 Penman-Monteith și necesită măsurători (senzori) pentru:

Temperatura aerului
Umiditatea aerului
Radiația solară
Viteza vântului

ET0 ne permite să știm de câtă apă are nevoie planta pentru a crește în fiecare zi, pe baza cererii atmosferice. Această apă provine din umiditatea solului din zona rădăcinilor și/sau din precipitații. Într-o zi caldă obișnuită, o cultură de porumb poate folosi între 7 și 9 mm sau aproximativ 1/3 de inch de apă. Într-o săptămână, aceasta ar putea folosi între 30 și 50 mm de apă. Acest lucru ne permite să planificăm cât de multă apă potențială este necesară pentru a menține sănătatea și randamentul culturii.

O altă metodă de evaluare a ratelor de evapotranspirație este utilizarea de tăvi de evapotranspirație.