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

Погода - це мінливість, з якою важко працювати в сільському господарстві

ЧАСТИНА IV - СОНЯЧНА РАДІАЦІЯ ТА ВОЛОГІСТЬ ҐРУНТУ

Автор: Гай Еш, глобальний менеджер з навчання, Pessl Instruments

Серія про мінливість погоди повертається з ЧАСТИНОЮ IV! У Частина І нашого Погода - це мінливість, з якою важко працювати в сільському господарстві ми дослідили вплив опади на ріст рослин, поглинання поживних речовин та мінливість врожайності, підкреслюючи важливість польових пристроїв Інтернету речей для точного моніторингу погоди. Частина ІІ зосереджений на температурависвітлюючи його роль у випаровуванні, ризику заморозків та ефективності пестицидів. Частина ІІІ обстежено вологість, вологість листя та вітрові умовидемонструючи їх вплив на тиск хвороб, точність обприскування та ризики вилягання культур.

Тепер, у Частині IV, ми звернемося до сонячна радіація та вологість ґрунтуважливих факторів для розвитку сільськогосподарських культур, водного балансу та максимізації потенціалу врожайності. Ця дискусія ще більше підкреслить потребу в розширенні моніторинг погоди оптимізувати управління фермерським господарством в умовах непередбачуваного клімату.

СОНЯЧНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ І СОНЦЕ: вплив на ріст і розвиток, розвиток хвороб, умови висихання

Сонячне випромінювання можна вимірювати в різних одиницях: Вт/м² (ват на метр²), Дж/м² (джоулів на метр²), КДж/м² (кілоджоулів на метр²), МДж/м² (міліджоулів на метр²). Датчики сонячної радіації бувають різних типів, але стандартний датчик забезпечує глобальне вимірювання сонячної радіації у ватах на метр квадратний.

Значення змінюються залежно від хмарності, часу доби та пори року. Це енергія, яка використовується для процесу фотосинтезу в рослині. У теплі та сонячні дні поглинання хімічних продуктів, як правило, вище, ніж у прохолодних вологих умовах. Сонячне випромінювання також використовується в розрахунках випаровування, або води, яку рослина/культура використовує щодня.

Залежно від того, як далеко на півночі чи півдні ви знаходитесь, кількість сонячного випромінювання може сильно відрізнятися в різні пори року. Від 250 Вт/м² взимку до понад 1100 Вт/м² влітку. Разом із сонячною радіацією, звичайно, скорочується і подовжується фотоперіод, і в літні місяці довгий фотоперіод (довжина дня) може прискорити розвиток сільськогосподарських культур в коротких безморозних регіонах далі на північ.

Сонячне випромінювання необхідне для росту рослин. Листя рослин поглинає сонячне світло і використовує його як джерело енергії для фотосинтезу. Здатність культури збирати сонячне світло є функцією площі листкової поверхні або індексу листкової поверхні. Коли культура знаходиться під повним накриттям, її здатність збирати сонячне світло максимальна.

Агрономічні фактори, такі як конкуренція з бур'янами, підгодовування комах або хвороби листя може зменшити площу листкової поверхні і перешкоджати сонячному світлу, що вловлюється рослинами. Теоретично, зі збільшенням кількості вловленої енергії сонячного випромінювання збільшиться і врожайність сільськогосподарських культур. Коли листя рослин поглинає сонячну енергію для фотосинтезу, температура поверхні листя підвищується. Рослини реагують на це, випускаючи воду через продихи, щоб охолодити поверхню листя.

ВОЛОГІСТЬ ҐРУНТУ: впливає на розвиток культур, здоров'я рослин, надходження та поглинання поживних речовин і врожайність

Вологість ґрунту можна вимірювати на одну або кілька глибин зонди які надають об'ємну оцінку або оцінку всмоктування в місці розташування датчика зонда. Вологість ґрунту має найбільший вплив на потенціал прибутковості оскільки вона відповідає за доставку поживних речовин до рослини для фотосинтезу. Ось чому вологозабезпечення часто називають РЕЗЕРВУАР ДЛЯ РОСЛИННИХ ГАЗІВ на потенціал врожайності.

Кожна культура має криві ефективності використання води, пов'язані з врожайністю. Багаторічні дослідження та польові випробування визначили кількість бушелів, отриманих з кожного дюйма або 25 мм ґрунтової води, використаної культурою. Для деяких поширених культур це становить 5-6 бушелів для ріпаку, 7-8 бушелів для пшениці та від 10 до 12 бушелів для кукурудзи на кожен додатковий дюйм або 25 мм ґрунтової води, що додається. Кількість бушелів на дюйм або 25 мм ґрунтової води з часом змінюватиметься, оскільки з'являтимуться нові сорти з кращими генетичними характеристиками.

Таким чином, загальна кількість ґрунтової води, доступної для культури протягом вегетаційного періоду, дорівнює кількості ґрунтової вологи, доступної на момент посіву (визначається типом ґрунту), плюс кількість опадів та/або зрошення (ґрунтова волога), отримана протягом вегетаційного періоду. Використання або попит на ґрунтові води визначається температурою та типом/текстурою ґрунту. Ці два фактори (попит і пропозиція) визначають потенціал прибутковості.

Ключовим моментом є наявність або підтримання вологості ґрунту на належному рівні, щоб мінімізувати стрес для рослин і максимізувати врожайність та якість. Цього можна легко досягти, підтримуючи вологість ґрунту між точкою повного заповнення та точкою поповнення під час поливу. Ці два рівні визначаються на основі типу/текстури ґрунту та профілю зонда. У виробництві на посушливих землях фермер покладається на матінку-природу, що базується на накопиченій ґрунтовій волозі та опадах за вегетаційний період.

Витрати від неналежного рівня вологості ґрунту

Знання рівня вологості ґрунту є дуже важливим для посушливих і зрошуваних культур, оскільки кількість поживних речовин, що вносяться, повинна відповідати рівню вологості ґрунту. Якщо ви вносите добрива на 250 мм або 10 дюймів, але маєте 300 мм або 12 дюймів ґрунтової вологи, то ви втрачаєте потенціал врожайності. Наприклад, для ріпаку це означає втрату від 10 до 12 бун/акр (2*5-6 бун/акр) або від $90 до $120 на акр. У наступному розділі буде показано економічну цінність належного управління вологою ґрунту для зрошуваної кукурудзи.

Мінливість погоди залишається головним викликом для сучасного сільського господарства, впливаючи на все - від проростання насіння до врожаю. У цій серії з чотирьох частин ми дослідили складні взаємозв'язки між погодними параметрами та успіхом у сільському господарстві.

Розуміння опади мінливість допомагає фермерам прогнозувати потенціал врожайності та приймати обґрунтовані рішення щодо зрошення та внесення поживних речовин. Моніторинг температури дозволяє точно контролювати випаровування, ризик заморозків та ефективність обприскування, що призводить до підвищення ефективності пестицидів та захисту рослин. Умови вологості та вітру відіграють вирішальну роль у розвитку хвороб, ризиках вилягання та процесах висихання, що підкреслює потребу в польових даних у режимі реального часу. І наостанок, сонячна радіація та вологість ґрунту безпосередньо впливають на розвиток культур і поглинання поживних речовин, демонструючи, що правильний баланс води і сонячного світла є важливим для максимізації потенціалу врожайності.

КЛЮЧОВІ ВИСНОВКИ З ЧАСТИНИ IV

Сонячне випромінювання стимулює фотосинтез, але його вплив залежить від пори року, часу доби та хмарності. Вологість ґрунту не менш важлива, оскільки забезпечує транспортування поживних речовин і здоровий ріст рослин. Погане управління вологою призводить до втрат, що робить моніторинг в режимі реального часу вкрай важливим. Ось чому датчики Інтернету речей важливі - вони допомагають фермерам оптимізувати ресурси, а вдосконалене відстеження погодних умов знижує ризики і підвищує стійкість фермерських господарств.

Сподобалося?

Не пропустіть ЧАСТИНУ V! Підпишіться зараз і прочитайте її першими.