Use Case: To Spray or Not to Spray - METOS® by Pessl Instruments

Взгляд на погодные условия и решения для повышения эффективности и действенности продукта во время опрыскивания

Пример использования: распылять или не распылять

Это время года, когда опрыскивание становится первостепенной задачей, и первое, что делается перед опрыскиванием - это проверка погодные условия и прогноз. С современными решениями IoT (Интернет вещей) для полевого мониторинга это стало проще, чем когда-либо, в котором метеорологическое устройство может отслеживать состояние полей в режиме реального времени для распыление и предоставить почасовой прогноз для конкретного месторождения условий на ближайшие несколько дней.

Сельхозпроизводителю или агроному больше не нужно использовать информацию о погоде, которая находится в 10 км от их поля и обновляется только раз в час. Сегодня информация о погоде на уровне поля и прогноз погоды интегрируются в практические инструменты для: защита растений, болезнь моделирование и оповещение, которые доступны на настольных и мобильных устройствах.

Для любого распылениеНо есть несколько погодных факторов, которые необходимо учитывать для обеспечения надлежащей эффективности опрыскивания и защиты окружающей среды, особенно в следующих случаях изменение климата и, что более важно, изменчивость погоды. К ним относятся скорость, порыв и направление ветра, температура и относительная влажность (дельта Т), солнечная радиация (солнце) и осадки.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОГОДНЫМ УСЛОВИЯМ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ОПРЫСКИВАНИЯ

Прочтите этикетку продукта и следуйте всем указаниям на этикетке
Распыляйте, когда ветер устойчив и составляет от 5 до 20 км/ч
Избегайте переменного и порывистого ветра
Избегайте спокойного состояния - мелкие капли могут оставаться во взвешенном состоянии и дрейфовать (вечером и ночью)
Выбирайте условия, когда направление ветра удалено от чувствительных зон
Избегайте высоких температур - > 28C, так как пестициды могут испаряться

Опрыскивание при дельта Т от 2 до 8 и не выше 10 для среднего опрыскивания и 2-12 для грубого качественного опрыскивания
Избегайте опрыскивания при инверсии температуры
выходы - после захода солнца
Проверьте прогноз на период отсутствия дождя
Местная география может влиять на скорость и направление ветра
Записывайте все условия Австралийское метеорологическое бюро

Ветер

Как мы все знаем, ветер может сильно различаться по скорости и направлению на географической территории и испытывать влияние местного рельефа и препятствий. Очень часто мы смотрим на ветер как на помеху для проведения опрыскивания: слишком сильный ветер и неправильное направление.

Эти условия, конечно, важны для сноса аэрозоля и эффективности продукта, но противоположная ситуация - очень слабый ветер в сочетании с температурными инверсиями - также может привести к серьезным проблемам со сносом аэрозоля. Однако сегодня в распоряжении сельхозпроизводителя или агронома имеется множество инструментов - от изучения ветровых условий на уровне поля в режиме реального времени до изучения ветра в географической зоне, - которые помогают решить эти проблемы.

Инструментом для понимания общего географического направления и скорости ветра является сайт meteoblue для отображения ветра на карте и анимации. Вы можете выбрать почасовые значения или значения порывов ветра и щелкнуть по карте для получения точных значений. Это позволяет увидеть, чего можно ожидать в краткосрочной перспективе, или нажать на анимацию, чтобы увидеть изменение значений для каждого часа в течение следующих 7 дней.

Пример использования - ROI - Распылять или не распылять_картинка1 — Рис. 1: Региональная скорость и направление ветра по данным meteoblue, с отображением почасового прогноза на следующие 7 дней

Пользователь может еще больше углубиться, имея метеостанция для конкретного объекта на поле, обновляясь практически в режиме реального времени. Это позволит получить подробные данные о скорости, направлении и порывах ветра с точностью до минуты. В зависимости от сотовой связи это может обеспечить 10-минутное обновление данных о состоянии поля.

Пример использования - ROI - Распылять или не распылять_картинка3 — Рис. 2: Скорость ветра на уровне поля, порыв и направление от FieldClimate, обновляемые с шагом в 10 минут

С помощью станций, установленных в поле, можно составлять почасовые обновляемые прогнозы для конкретного места. В этом случае датчики станции вносят свой вклад в корректировку и настройку прогноза, а искусственный интеллект в прогнозе изучает погоду в этом месте в течение нескольких месяцев, дополнительно корректируя прогноз для фактического местоположения поля. Таким образом, создаются очень точные прогнозы для поля.

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка4 — Рис. 3: Полевые, почасовые обновленные прогнозы, показывающие прогнозируемую скорость ветра, порывы и направление для
планирование распыления

Уведомление о состоянии на уровне поля может быть доставлено с помощью SMS или веб-уведомлений. Оба способа доставляются на мобильный телефон для получения уведомлений, когда клиент находится в пути. Разница между этими двумя методами заключается в том, что доставка SMS может повлечь дополнительные расходы в зависимости от тарифного плана, в то время как веб-уведомления доступны в рамках текущих тарифных планов. Интересный момент с метеостанциями IoT заключается в том, что они являются интеллектуальными устройствами, которые могут отправлять SMS-оповещения пользователям напрямую, на основе сохраненных телефонных номеров, установленных на рабочем столе.

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка5 — Рис. 4: SMS-оповещения, отправленные непосредственно с метеостанции на телефон пользователя для любого датчика или их комбинации
датчик и уровень предупреждения

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка6 — Рис. 5: Веб-уведомления, отправляемые на рабочий стол или мобильный телефон пользователя при любой комбинации сигналов от датчиков, например,
порыв и направление ветра. Примечание: Колокол на рабочем столе или телефоне является местом доступа к оповещениям

Пример использования - ROI - Распылять или не распылять_картинка7 — Рис. 6: FieldClimate Mobile, отображение скорости/направления ветра и веб-уведомления

Что означают все эти инструменты?

Они позволяют растениеводу или агроному иметь более точную информацию о текущих и будущих условиях для опрыскивания.
Это позволяет пользователю настроить график опрыскивания с учетом времени суток применения, необходимых форсунок и размера капель воды, высоты штанги и скорости применения.

Примечание: Пожалуйста, помните, что метеостанция в поле будет иметь датчики скорости/направления ветра, установленные на высоте от 6 до 10 футов, поэтому сопротивление и турбулентность земли/растений приведут к тому, что скорость ветра/порывы будут меньше, чем при традиционных измерениях скорости ветра в аэропортах.
Аэропорты измеряют скорость/направление ветра на высоте 10 метров или около 32 футов. Если вы хотите сравнить значения ваших станций с измерениями в аэропорту, существуют способы коррекции разницы высот.

Температура и относительная влажность или дельта T

Температура - Температура у земли может быть намного теплее, чем температура на высоте датчика. Летучие пестициды могут выделять вредные пары при воздействии высоких температур и низкой влажности, даже если измеренные температуры на высоте экрана (4 или 5 футов) находятся в пределах допустимых значений. Как правило, при опрыскивании следует избегать температур >28C.

Влажность - Влияет на скорость испарения, и мы обычно хотим влажность >45% для распыления. Однако, если влажность очень высокая (>90%), испарение и поглощение капель может быть подавлено, и может произойти дрейф потенциала. Если низкая влажность (<45%), то быстро происходит испарение капель, что потенциально может привести к сносу аэрозоля. Если влажность низкая, а температура высокаяТогда пестициды могут перейти в кристаллическую форму и оседать на цели, не поглощаясь и не улетучиваясь, а позже могут быть реактивированы дополнительной влагой (остаточные уровни). Оптимальные температура и влажность обычно наблюдаются в начале-середине утра (не жарко и не сухо). Взаимосвязь между температурой и влажностью выглядит следующим образом Delta T, который количественно определяет, когда опрыскивание должно и не должно проводиться.

Delta T - Становится стандартным показателем подходящих условий распыления. Он указывает на скорость испарения и выживаемость капель. Это зависимость между температурой сухого и влажного столба ИЛИ воздух температура и относительная влажность.

Общепринятое руководство по опрыскиванию заключается в том, чтобы опрыскивать, когда дельта Т составляет от 2 до 8, с осторожностью ниже 2 или выше 10. Значение Delta T выше 8 связано с более высокими температурами и низкой влажностью, если значение ниже 2, то это связано с высокими значениями относительной влажности. Если необходимо наносить при более высоком значении Delta t, от 8 до 10, то размер капель должен быть больше, и/или скорость должна быть меньше, и/или высота штанги должна быть меньше.

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка8 — Рис. 7: Дельта Т, зависимость температуры от относительной влажности (источник: Nufarm)

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка9 — Рис. 8: Тенденция дельта Т в режиме реального времени в зависимости от температуры воздуха и относительной влажности в
FieldClimate

Поскольку дельта Т - это показатель живучести капель, основанный на температуре и относительной влажности, его необходимо рассматривать вместе с другими важными погодными переменными, такими как осадки, влажность листьев и скорость/направление ветра. Приведенные ниже графики и иллюстрации являются примерами приемлемых и неприемлемых значений дельта Т по отношению к другим важным погодным параметрам. Эти графики также дают представление о погоде опрыскивания в прошлом и могут быть использованы для оценки эффективности опрыскивания.

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка11 — Рис. 9 и 10: Влияние погодных переменных на Delta T

Инверсии температуры

Еще одним важным аспектом температуры для распыления является температурная инверсия. Как следует из названия, имеет место отклонение температур от нормы, т.е. температуры повышаются с высотой, что является обратным по отношению к норме.
Инверсии обычно формируются поздним вечером (минимальный нагрев поверхности солнцем), усиливаются в течение ночи и наиболее сильны вблизи восхода солнца. Они являются результатом потери тепла поверхностью земли (длинноволновое излучение) в ясные и спокойные вечера и ночи. Если есть облачность и ветер (турбулентность), то вероятность возникновения инверсии низка.
Поскольку поверхность земли теряет тепло, воздух вблизи поверхности отдает тепло поверхности, понижая ее температуру и создавая более холодную температуру у земли. Чем дольше длится температурная инверсия, тем сильнее обратный градиент температуры, что создает опасную ситуацию для опрыскивания, так как облако аэрозоля задерживается над землей как туман и может дрейфовать.

Визуальные признаки инверсии приземной температуры

Туман, дымка, роса или изморозь
Дым висит в воздухе и движется вбок, чуть выше поверхности (фото справа)
Кучевые облака, образовавшиеся в течение дня, быстро рассеиваются к вечеру
Большая разница между наблюдаемыми максимальными и ночными минимальными температурами, что означает охлаждение поверхности
Скорость ветра постоянно не превышает 5 км/ч и изменяется по направлению в вечернее и ночное время

Как долго продержится инверсия приземной температуры?

Поверхностные температурные инверсии, скорее всего, рассеются примерно через два часа после восхода солнца или если температура воздуха поднялась более чем на 5°C выше ночного минимума, а скорость ветра постоянно превышает 7 км/ч в течение более 45 минут после восхода солнца.

Солнечная радиация

Солнце или солнечная радиация играет, и важную роль играет правильное опрыскивание. Любое растение или культура движимы фотосинтезом, который в солнечных условиях протекает более эффективно. Как результат, было доказано, что поглощение некоторых гербицидов улучшается в солнечных условиях. Другие гербициды лучше работают в пасмурных условиях, поскольку требуется более медленный фотосинтез, прежде чем препарат вызовет гибель тканей. Всегда читайте этикетку.

Солнечные условия также усиливают тепловую турбулентность или нестабильность, что приводит к сгоранию утренних инверсий. Однако тепловой дрейф является проблемой во время нестабильных метеорологических условий. Пестициды могут переноситься в воздух поднимающимися тепловыми вихрями и оседать на некотором расстоянии от намеченного места. Ситуация усугубляется при высоких значениях дельта Т, поскольку пестициды могут переходить в кристаллическую форму.
форма.

Действенные инструменты

До сих пор мы рассматривали погодные переменные, важные для опрыскивания, но их можно объединить, чтобы получить очень точный и простой в использовании набор инструментов для принятия решений. Этот набор инструментов создает уникальное ценностное предложение:

Знайте все до того, как отправитесь в поле - экономьте время и деньги
Проверьте погодные условия в полевых условиях
Проверьте условия прогноза
Проверка значений дельта Т для конкретного объекта, в режиме реального времени и прогноза
Запись условий опрыскивания в прошлом

Как это работает?

Сайт полевая станция Полевая станция предоставляет информацию о погоде на конкретном участке для текущих условий опрыскивания (с оповещением), а также интегрируется в прогноз для конкретного поля, который далее интегрируется в инструменты планирования опрыскивания.

Пример использования - ROI - Распылять или не распылять_картинка12 — Рис. 11: Текущие погодные условия для конкретного поля, точный почасовой обновленный прогноз на уровне поля для 3- или
7-дневный период, которые затем интегрируются в ежечасно обновляемый график опрыскивания с цветовым кодированием на следующий
7-дневный период

Прогнозируемый график опрыскивания или модель защиты растений использует несколько критериев, и существуют уникальные прогнозы для древесных культур, виноградарство, картофель и общие. В целом, часовому периоду присваивается цвет, основанный на пригодности для опрыскивания, от бордового до зеленого. Этот индекс основан на модели, использующей несколько критериев: порывы ветра, осадки (текущие и прогнозируемые), дельта Т (относительная влажность и температура). Бордовый цвет - это наихудшие условия, а зеленый - наилучшие прогнозируемые условия для опрыскивания.

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка13 — Рис. 12: Методика опрыскивания или средства защиты растений в FieldClimate

Пример использования - Окупаемость инвестиций - Распылять или не распылять_картинка14 — Рис. 13: Интерпретация результатов прогноза опрыскивания или защиты растений в FieldClimate

Приведенная ниже иллюстрация от компании NuFarm прекрасно обобщает ежедневный цикл опрыскивания или защиты растений.

Резюме и ценностное предложение

Как и в любой другой науке и технологии, существует множество усовершенствованных вариантов для получения лучшей информации и инструментов для принятия решений по опрыскиванию. Мы только что остановились на некоторых из доступных сегодня инструментов, и в данный момент, когда пишется эта статья, погодные устройства/станции, устанавливаемые прямо на опрыскиватель, оцениваются для получения мгновенных условий, которые интегрируются в работу опрыскивателя. Известно, что правильное применение опрыскивания против сорняков, вредителей и заболевания могут значительно улучшить качество и урожайность любой культуры. Если говорить в общих чертах, то пестициды эффективность варьируется в зависимости от условий от 20 до 100%, в то время как пестицид неэффективность может снизить качество до 80% и урожайность до 30%. Описанный выше набор практических инструментов создает уникальное предложение по повышению эффективности управления, улучшению качества и сохранению урожайности.

Знайте заранее - экономьте время и деньги
Проверьте погодные условия в полевых условиях
Проверьте условия прогноза
Проверка значений дельта Т для конкретного объекта, в режиме реального времени и прогноза
Запись условий опрыскивания в прошлом

Об авторе:
Гай Эш работал агрометеорологом и специалистом по научным наблюдениям Земли в течение последних 30 лет. В настоящее время он является менеджером по глобальному обучению и работе с ключевыми клиентами в Канаде компании Pessl Instruments, Австрия. Pessl Instrument - это IoT-компания, которая производит аппаратные (регистраторы и датчики) и программные решения, ориентированные на сельскохозяйственный сектор. Мы работаем в более чем 85 странах и имеем более 70 000 устройств и 700 000 датчиков, развернутых для широкого спектра сельскохозяйственных приложений: управление болезнями, ирригация, влажность почвы, ловушки для насекомых, камеры для посевов, метеостанции, плодородие почвы и т.д. Одна из его функций заключается в проведении глобального обучения по обширному списку IoT-решений для широкого спектра сельскохозяйственных культур - риса, пшеницы, сои, апельсинов, кукурузы, канолы, кормов, винограда, фруктов и овощей и т.д.

Гай Эш,METOS^® Менеджер по глобальному обучению