Мониторинг влажности почвы: Бензобак для развития сельскохозяйственных культур

Это автоматический перевод, созданный в рамках программы DeepL. Приносим извинения за возможные грамматические ошибки и благодарим за понимание.

Что это такое, сколько его хранится, как его измеряют и сколько его теряется каждый день? сколько ее теряется каждый день?

Мониторинг влажности почвы:
Бензобак для развития сельскохозяйственных культур

Что это такое и сколько хранится?

Прежде всего, понятие доступной влажности почвы для растений следует рассматривать с точки зрения корнеобитаемого слоя, поскольку именно из него растение получает влагу и питательные вещества.

Как и ожидалось, глубина корневой зоны будет варьироваться в зависимости от вид культуры (многолетний или однолетний) и тип почвы.

Многолетние культуры после созревания имеют хорошо развитые корни, в то время как однолетние культуры развивают свои корни в течение вегетационного периода. Важно то, что растение/культура использует воду из зоны корнеобразования, и по мере роста однолетней культуры корни проникают все глубже в почву, т.е. увеличивается объем бензобака.

Тип почвы может влиять на глубину залегания корней, но также оказывает существенное влияние на количество запасенной воды. Песчаные почвы имеют небольшой газовый резервуар для хранения воды, в то время как глинистые почвы имеют более емкий резервуар (рис. 1 и 2). Важно, что Влага в корневой зоне почвы является газовым резервуаром для всех биологических процессов в растенииПоэтому его необходимо отслеживать, измерять и управлять им.

Растения не могут использовать всю воду, содержащуюся в почве. Верхний предел составляет Вместимость поля, а нижний предел Постоянная точка увядания.
Вместимость поля - максимальное количество воды, удерживаемой в почве, измеренное через несколько дней после насыщения.
Постоянная точка увядания происходит, если растение больше не может брать воду из почвы для удовлетворения своих потребностей, тогда оно начинает вянуть, то есть наступает момент, когда вода больше не доступна для растения.
Доступная для растений вода это разница между емкостью поля и точкой увядания, когда растение больше не может извлекать воду из почвы. Другими словами, не вся вода, содержащаяся в почве, доступна растениям.
В связи с этим, на рынке появляется Допустимое истощение уровень используется в зависимости от типа почвы и культуры.
Глубина пахотного слоя и корневой зоны, а также текстура и структура почвы определяют количество легкодоступной воды для роста растений.

Поэтому ключевым моментом является то, что доступная для растений вода - это влажность почвы, которая используется до того, как дефицит влаги начнет влиять на рост культур/растений.

Для многих культур верхняя половина (50%) доступной растению влаги доступна без возникновения стресса для культуры. Для садовых культур обычно доступна верхняя треть (33%) или четверть (25%) доступной влаги, прежде чем возникнет стресс.

В целом, культуры начинают страдать от недостатка влаги после того, как будет израсходовано от 50% до 25% доступной влаги или задолго до достижения точки увядания.

Многочисленные исследования, проведенные в Канаде и других странах, убедительно показали, что знание влажности почвы корневой зоны с помощью полевых и мониторинг конкретных объектов или измерение может максимально увеличить дает и, в некоторых случаях, снижение производственных затрат. Другими словами, каждый дюйм или 25 мм почвенной воды соответствует такому количеству бушелей урожая, учитывая, что болезнь, насекомыеВ случае пшеницы это примерно 7-8 бушелей на каждый дюйм или мм почвенной воды. Для пшеницы это примерно 7-8 бушелей, для кукурузы 10-12 бушелей, а для рапса 5-6 бушелей на каждый дюйм или 25 мм запасенной почвенной воды.

Как измеряется влажность почвы?

Определение влажности почвы осуществляется двумя распространенными методами: Измеренный и водно-балансовый.

Измерено В этом случае датчик(и) размещается в зоне корнеобразования растения/культуры и измеряет влажность почвы в каждой точке датчика.

Водно-балансовый подход предполагает расчет потребности в воде через уравнение для эвапотранспирации (ET₀) и отслеживания поступления осадков и/или орошения.

1. Измеренная влажность почвы

Сегодня существует множество видов датчиков влажности почвы, позволяющих измерять влажность почвы в режиме, близком к реальному времени.
Как правило, это объемные или тензиометрические датчики.
Тензиометрические датчики измеряют влажность почвы в сантибарах или килопаскалях, что отражает силу всасывания корней при удалении воды и питательных веществ.
Объемные датчики измеряют объем почвенной влаги на единицу глубины и может быть выражена в мм или дюймах воды или в процентах емкости на единицу глубины почвы.

На рисунке ниже показано 90 см (3 фута) зонд с датчиками влажности почвы через каждые 10 см (4 дюйма), всего 9 датчиков. С 26 по 30 апреля прошел дождь, и датчики мгновенно показали, сколько осадков впиталось в каждый слой и как далеко они проникли в почву.

Приведенное ниже изображение еще раз иллюстрирует возможности хорошо размещенной метеостанции и влажности почвы зонд в корневой зоне сельскохозяйственной культуры. Здесь можно увидеть события пополнения запасов: на какой глубине корни растений используют воду, что на снимке обозначено как "ступенька", когда корни уже не могут забирать почвенную воду, что обозначено как "отсутствие ступеньки", и как корни активизируются, когда слой пополняется за счет осадков.

2. Водный баланс Влажность почвы

Традиционно используется метод водного баланса или чековой книжки. При этом используется метод ET₀ Уравнение, коэффициенты культур и типы почв позволяют ежедневно оценивать количество воды, потребляемой культурой, в зависимости от корневой зоны и стадии развития культуры.
Это достигается за счет наличия местной метеостанции, которая измеряет необходимые параметры для ET₀ расчеты.
Типичными измеряемыми параметрами являются температура, относительная влажность, солнечная радиация, осадки, скорость и порывы ветра.
Также параметризуются культура и почва: тип почвы, емкость поля, температура завядания, вид культуры, дата посева, почвенный покров и глубина залегания корней.

На рисунке ниже показан натурный образец метеостанция то есть измерение температуры воздуха, относительной влажности, солнечной радиации, скорости/направления ветра и осадков. Эти датчик Показания используются в уравнении ФАО (метод Пенмана-Монтейта-ФАО) для расчета ET₀ или эвапотранспирация. Это уравнение используется в программе Irrimet для составления водного баланса для зоны сельскохозяйственных культур.

Другой способ взглянуть на ET₀ или эвапотранспирация, показана на рисунке ниже. Потенциальная эвапотранспирация - это максимальное количество воды, которое используется за час или день. Это происходит при отсутствии ограничений по влажности почвы, полном покрытии почвы сельскохозяйственными культурами и суточных погодных условиях. Фактическая эвапотранспирация обычно меньше потенциальной, поскольку существуют ограничения по влажности почвы и почвенному покрову при выращивании однолетних культур, так как они должны полностью покрыть почву. В годы с высокой влажностью почвы, значительным листовым покровом (густой древостой) и теплыми температурами фактический ET₀ будет соответствовать потенциальному значению ET₀.

Сколько почвенной воды теряется за сутки?

На следующем графике сделана попытка проиллюстрировать, как кукуруза В процессе развития культуры с точки зрения ее полога и корней, а также ежедневного потребления воды в течение всего цикла роста. Показано, что на ранних стадиях развития, при незначительном напочвенном покрове, суточное потребление воды составляет 1-2 мм, но к моменту полного формирования полога и размножения суточное потребление воды может составлять от 5 до 9 мм, или от 0,2 до 0,35 дюйма в теплый день. За неделю этот показатель составляет 35-63 мм, или 1,35-2,5 дюйма. Потребность в воде кукуруза должна удовлетворять либо за счет накопленной почвенной влаги, либо за счет дождевого орошения. Если суточное или недельное количество воды не обеспечивается, то снижается рост и обновление питательных веществ, что может привести к снижению урожайности и ухудшению качества продукции.

Измеренные или водно-балансовые значения влажности почвы в зонах посевов FieldClimate и FarmView

Как измеренная, так и смоделированная влажность почвы может быть отображена в FieldClimate и/или FarmView.

1. Контроль влажности почвы зондом FieldClimate

В FieldClimate Вы можете просмотреть данные о влажности почвы с каждого датчика на зонд несколькими различными способами.
Вы можете просматривать влажность почвы снизу вверх, сверху вниз, а также путем усреднения или суммирования значений для ряда датчиков, расположенных вдоль зонда. Можно также выбрать любой сохраненный пользовательский вид.

1. Мониторинг влажности почвы FarmView-Cropzone

Для того чтобы использовать FarmViewВам потребуется подписка на Irrimet и Soil Moisture. На первом этапе необходимо определить зону посевов, что можно сделать, нарисовав ее вручную или импортировав файл с границами в формате geojson. Кропзоны В пределах каждого поля имеются отдельные хозяйственные зоны, определяемые на основе различий в типах почв, высотах и уклонах.