Эффективное управление влажностью почвы/орошением для производства кукурузы

Разговор о погоде на ферме возвращается! Читайте о влиянии своевременного и эффективного орошения с упором на кукурузное поле.

Эффективное управление влажностью почвы и орошением для выращивания кукурузы

В одной из предыдущих статей (Мониторинг влажности почвы: Бензобак для развития сельскохозяйственных культур), мы обсудили значение влажности почвыИ что еще более важно, влажность почвы в корневой зоне на развитие культуры и, в конечном счете, на качество урожая.

В этой статье мы рассмотрим пример управления влажностью почвы для орошаемой кукурузы и сои по сравнению с засушливыми условиями, а также влияние своевременного и эффективного орошения с акцентом на кукурузное поле.

ИСТОРИЯ

Своевременное и эффективное управление орошением имеет решающее значение для достижения максимального урожайностьособенно на ранних и средних стадиях репродукции кукурузы и сои и при сегодняшней стоимости производственных ресурсов. Когда кукуруза и соя вступают в раннюю и среднюю фазы репродукции, орошение имеет решающее значение для удовлетворения растущих потребностей сельскохозяйственных культур в воде поскольку осадки и почвенная влага в этот период не могут удовлетворить потребность культур в воде.

Водный или влажностный стресс возникает, когда потребность культуры в воде превышает ее предложение (осадки и накопленная почвенная влага) и может привести к снижению биологических процессов, что ведет к снижению урожайности и/или качества.

На приведенном ниже графике показано, как развивается кукурузная культура в плане полога и корней и сколько воды расходуется ежедневно в течение всего цикла роста. Показано, что на ранних стадиях развития, когда почва почти не покрыта корнями, расход воды в день составляет менее 1/10 дюйма, но к тому времени, когда образуется полный полог и происходит размножение, ежедневный расход воды может составлять от 0,2 до 0,35 дюйма в теплый день. За неделю это составляет 1,35-2,5 дюйма. Кукурузная культура должна удовлетворять потребность в воде либо за счет накопленной почвенной влаги, либо за счет дождевого полива. Если ежедневное или еженедельное количество не удовлетворяется, то снижается рост и обновление питательных веществ, что может привести к потере урожая и ухудшению качества.

Для обеспечения оптимальной урожайности рекомендуется поддерживать уровень влажности почвы выше 50% доступной растению воды в корневой зоне (50% между емкостью поля и точкой увядания), называемой точкой пополнения, после стадии полного цветения R2 у сои и от кисточки до стадии черного слоя у кукурузы.

Содержание влаги в корневой зоне почвы на уровне 50% может быть точно определено с помощью почвенный зонд или водный баланс (чековая книжка). Метод водного баланса может быть определен с помощью полностью оборудованного метеостанция который измеряет необходимые параметры, т.е. осадки, скорость/направление ветра, температуру солнечной энергии и т.д. Прогнозируемые условия можно отслеживать с помощью прогноз для конкретного объекта который создается в полевых условиях на основе данных метеостанций, моделей прогнозирования и искусственного интеллекта.

ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА УРОВНЕ ПОЛЯ

На графике справа хорошо видны высокие значения влажности почвы (VWC > 28-38%) на всех глубинах, на протяжении всех критических фенологических этапов кущения-поения через черный слой (рис. 1 - В FieldClimateИспользуйте инструменты накопления, чтобы рассчитать количество вегетационных градусо-дней, верхний и нижний пороги для конкретного поля, исходя из даты посадки).

К середине-концу июля корни достигают 23-28 дюймов, о чем свидетельствует ступенчатое расположение линий на диаграмме (рис. 2).

Если вы не умеете читать показания датчиков влажности почвы, разобраться во всех линиях и значениях влажности почвы может оказаться непросто, но, немного разобравшись в свойствах почвы, вы сможете составить легко читаемую диаграмму PAW (Plant Available Water).

В приведенном ниже примере мы имеем 9 датчиковчерез каждые 4 дюйма для 3-футового зонда, с Вместимость поля (FC) и Точка пополнения (RFP), определенный для каждого датчика. Этот показатель может быть получен на основе стандартных данных исследования почвы, полученных в ходе локальной проверки почвы, или на основе считывания долгосрочного графика влажности почвы с датчика.

В FieldClimate можно задать точки FC и RFP для каждого датчика по длине зонда, выбрав операцию PAW.

По графику PAW видно, что уровень влажности почвы на каждой глубине поддерживался на высоком уровне в течение всего года (особенно во время критических этапов - от завязывания кистей до стадии черного слоя), что также видно из общего количества осадков и поливов в 27,5 дюймов, зарегистрированных полевой осадкомер.

Неподалеку метеостанция, который просто измеряет количество осадков (без оросительной воды), за тот же период зафиксировал 19 дюймов.

Поддержание уровня влажности почвы на верхней границе значений PAW максимально увеличит потенциал урожайности при условии, что плодородие и защита растений будут поддерживаться на высоком уровне. Если вы собираетесь хорошо поливать культуру, вам необходимо обеспечить ее необходимым питанием. питательные вещества и средства защиты растений также

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

Мы можем дополнительно изучить влияние своевременного и эффективного орошения на урожайность с помощью метода, учитывающего особенности поля или зоны выращивания культуры. Решение для прогнозирования урожайности. В предыдущие обсуждения Мы уже рассказывали о том, как можно настроить прогноз урожайности для каждого поля или зоны посева, который дает ежедневную оценку урожайности на сегодняшний день и физиологической зрелости на основе двух важнейших факторов окружающей среды - воды и температуры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

IoT-устройство и датчик на поле могут использоваться для своевременного и эффективного управления поливом, т.е. управления влажностью почвы в корневой зоне.
Пределы доступной для растений воды (PAW) (между емкостью поля и точкой пополнения) могут быть определены для каждой глубины датчика в зоне корнеобразования.
Для каждого зонда и места проведения работ можно построить удобную цветную диаграмму диапазонов насыщенного, идеального (PAW) и водного стресса.
Почвенная вода, поддерживаемая на идеальном уровне PAW (Plant Available Water), имеет решающее значение для правильного физиологического развития и урожайности сельскохозяйственных культур.
Метеостанция, расположенная внутри поля или вблизи него, может использоваться для составления прогнозов погоды по конкретным участкам, почасового обновления и сезонных прогнозов, что является частью управления орошением и прогнозирования урожайности.
С помощью метеостанции, расположенной вблизи поля, и прогноза для конкретного участка можно получить прогноз урожайности на текущий момент и физиологической зрелости на текущий год и долгосрочную норму.
Учитывая стоимость каждого полива и внесения удобрений, поддержание уровня влажности почвы в зоне PAW очень важно для получения целевого урожая: ROI 10>1 для зондирования на поле и прогнозирования урожайности.