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

Vremea - Variabilitatea este cea cu care este greu să faci agricultură

PARTEA IV - RADIAȚIA SOLARĂ ȘI UMIDITATEA SOLULUI

Autor: Guy Ash, manager global de formare, Pessl Instruments

Seria Variabilitatea vremii revine cu PARTEA IV! În Partea I a noastră Vremea - Variabilitatea este cea cu care este greu să faci agricultură am explorat impactul precipitații asupra creșterii plantelor, absorbției nutrienților și variabilității randamentului, subliniind importanța dispozitivelor IoT de pe teren pentru monitorizarea precisă a condițiilor meteorologice. Partea a II-a axat pe temperatură, subliniind rolul său în evapotranspirație, riscul de îngheț și eficiența pesticidelor. Partea a III-a examinate umiditatea, umezeala frunzelor și condițiile de vânt, demonstrând efectele acestora asupra presiunii bolilor, preciziei pulverizării și riscurilor de depunere a culturilor.

Acum, în partea IV, ne întoarcem la radiația solară și umiditatea solului, factori esențiali pentru dezvoltarea culturilor, echilibrul apei și maximizarea potențialului de producție. Această discuție va consolida și mai mult nevoia de monitorizarea vremii optimizarea gestionării fermei într-un climat imprevizibil.

RADIAȚIA SOLARĂ ȘI STRĂLUCIREA SOARELUI: influențează creșterea și dezvoltarea, dezvoltarea bolilor, condițiile de uscare

Radiația solară poate fi măsurată în diferite moduri: W/M², (wați pe metru²), J/M² (jouli pe metru²), KJ/M² (kilojouli pe metru²), MJ/M² (milijouli pe metru²). Senzori de radiație solară sunt disponibile într-o varietate de tipuri, dar senzorul standard furnizează măsurători globale ale radiației solare în wați pe metru pătrat.

Valorile variază în funcție de acoperirea cu nori, de momentul zilei și de anotimp. Aceasta este energia utilizată pentru procesul de fotosinteză al plantei. În timpul zilelor calde și însorite, absorbția de produse chimice este, în general, mai mare decât în condiții de umezeală și răcoare. Radiația solară este, de asemenea, utilizată în calculul evapotranspirației sau al apei utilizate de plantă/cultură în fiecare zi.

În funcție de cât de mult la nord sau la sud vă aflați, cantitatea de radiații solare poate varia foarte mult în timpul anotimpurilor. De la doar 250 W/M² în lunile de iarnă la peste 1100 W/M² în lunile de vară. Împreună cu radiația solară, desigur, perioada foto se scurtează și se prelungește, iar în lunile de vară, perioada foto lungă (durata zilei) poate grăbi dezvoltarea culturilor în regiunile scurte fără îngheț din nord.

Radiația solară este esențială pentru creșterea plantelor. Frunzele plantelor absorb lumina soarelui și o folosesc ca sursă de energie pentru fotosinteză. Capacitatea unei culturi de a capta lumina soarelui depinde de suprafața foliară sau de indicele suprafeței foliare. Atunci când o cultură se află în plin coronament, capacitatea sa de a capta lumina soarelui este maximă.

Factori agronomici, cum ar fi concurența buruienilor, hrănirea insectelor sau boli ale frunzelor pot reduce suprafața frunzelor și pot împiedica culturile să capteze lumina soarelui. În teorie, odată cu creșterea cantității de energie radiantă captată, va crește și producția agricolă. Atunci când frunzele plantelor absorb energia soarelui pentru fotosinteză, temperatura suprafeței frunzelor crește. Plantele răspund eliberând apă prin stomate pentru a răci suprafața frunzei.

UMIDITATEA SOLULUI: influențează dezvoltarea culturilor, sănătatea plantelor, aportul și absorbția nutrienților, precum și randamentele

Umiditatea solului poate fi măsurată cu o singură sau mai multe adâncimi sonde care furnizează estimări volumetrice sau de aspirație la locația senzorului sondei. Umiditatea solului are cel mai semnificativ impact asupra potențial de randament deoarece este responsabilă de transportul nutrienților către plantă pentru fotosinteză. Acesta este motivul pentru care aprovizionarea cu umiditate este adesea menționată ca REZERVOR DE GAZ CROPS pentru potențialul de producție.

Fiecare cultură are curbe de eficiență a utilizării apei în funcție de randament. Cercetările și testele de teren efectuate de-a lungul anilor au identificat numărul de bushels produși pentru fiecare inch sau 25 mm de apă din sol folosit de o cultură. Pentru unele culturi obișnuite, acest lucru echivalează cu 5-6 bu la canola, 7-8 bu la grâu și 10-12 bu la porumb pentru fiecare centimetru sau 25 mm suplimentar de apă din sol adăugat. Numărul de bușteni produși per inch sau 25 mm de apă din sol se va schimba în timp, pe măsură ce se lansează noi soiuri cu o genetică mai bună.

Prin urmare, cantitatea totală de apă din sol disponibilă (aprovizionarea) pentru o cultură în timpul perioadei de vegetație este egală cu cantitatea de umiditate din sol disponibilă la momentul însămânțării (determinată de tipul de sol) plus cantitatea de precipitații și/sau irigare (umiditate din sol) primită în timpul perioadei de vegetație. Utilizarea sau cererea de apă din sol este determinată de temperatură și de tipul/textura solului. Acești doi factori (oferta și cererea) definesc potențial de randament.

Cheia este să aveți sau să mențineți valorile umidității solului la nivelurile corecte pentru a minimiza stresul plantelor și a maximiza randamentul și calitatea. Acest lucru poate fi realizat cu ușurință prin menținerea umidității solului între punctul de umplere și punctul de reumplere la irigare. Aceste două niveluri sunt determinate în funcție de tipul/textura solului și de profilul sondei. Pentru producția pe teren uscat, fermierul se bazează pe mama natură în funcție de umiditatea stocată în sol și de precipitațiile din sezonul de vegetație.

Costul nivelurilor necorespunzătoare de umiditate a solului

Cunoașterea nivelului de umiditate a solului este foarte importantă în cazul culturilor pe terenuri uscate și irigate, deoarece cantitatea de nutrienți aplicată trebuie să respecte nivelul de umiditate a solului. Dacă fertilizați pentru 250 mm sau 10 inci, dar aveți 300 mm sau 12 inci de umiditate a solului, atunci pierdeți potențial de producție. Ca exemplu, pentru canola, acest lucru s-ar traduce printr-o pierdere de 10-12 bu/acre (2*5-6 bu/acre) sau $90-$120 pe acru. Următoarea secțiune va arăta valoarea economică a gestionării adecvate a umidității solului pentru porumbul irigat.

Variabilitatea vremii rămâne o provocare majoră pentru agricultura modernă, afectând totul, de la germinarea semințelor până la recoltare. Prin intermediul acestei serii în patru părți, am explorat relațiile complexe dintre parametrii meteorologici și succesul în agricultură.

Înțelegerea precipitații variabilitatea ajută fermierii să prezică potențialul de producție și să ia decizii în cunoștință de cauză cu privire la irigare și aplicarea nutrienților. Monitorizarea temperaturii permite controlul precis al evapotranspirației, al riscului de îngheț și al eficienței pulverizării, conducând la îmbunătățirea eficacității pesticidelor și a protecției culturilor. Umiditatea și condițiile de vânt joacă un rol crucial în dezvoltarea bolilor, riscurile de depunere și procesele de uscare, subliniind nevoia de date de teren în timp real. În cele din urmă, radiația solară și umiditatea solului au un impact direct asupra dezvoltării culturilor și a absorbției nutrienților, demonstrând că echilibrul corect între apă și lumina soarelui este esențial pentru maximizarea potențialului de producție.

PRINCIPALELE CONCLUZII DIN PARTEA A IV-A

Radiația solară alimentează fotosinteza, dar impactul acesteia variază în funcție de anotimp, de momentul zilei și de acoperirea cu nori. Umiditatea solului este la fel de importantă, asigurând transportul nutrienților și creșterea sănătoasă a plantelor. Gestionarea necorespunzătoare a umidității duce la pierderi, ceea ce face esențială monitorizarea în timp real. Acesta este motivul pentru care senzorii IoT sunt importanți - îi ajută pe fermieri să optimizeze resursele, în timp ce urmărirea avansată a condițiilor meteorologice reduce riscurile și îmbunătățește sustenabilitatea fermei.

V-a plăcut asta?

Asigurați-vă că nu ratați PARTEA V! Abonați-vă acum și fiți primul care o citește.