Ефективне управління вологістю ґрунту/зрошенням для виробництва кукурудзи

Розмова про погоду на фермі повертається! Читайте про вплив своєчасного та ефективного зрошення, з акцентом на кукурудзяному полі.

Ефективне управління вологістю ґрунту / зрошенням для виробництва кукурудзи

В одній з попередніх статей (Моніторинг вологості ґрунту: Газовий бак для розвитку сільськогосподарських культур), ми обговорили важливість вологості ґрунтуі що більш важливо, вологість ґрунту кореневої зони для розвитку рослин і, зрештою, для якості врожаю.

У цій статті ми розглянемо приклад управління вологістю ґрунту для зрошуваної кукурудзи та сої у порівнянні з умовами посушливої землі, а також вплив своєчасного та ефективного зрошення на прикладі кукурудзяного поля.

ІСТОРІЯ ПИТАННЯ

Своєчасне та ефективне управління зрошенням має вирішальне значення для максимізації врожайність сільськогосподарських культурособливо на ранніх та середніх стадіях розвитку кукурудзи та сої, а також з огляду на сьогоднішню вартість виробничих ресурсів. Кукурудза та соя вступають у фазу ранньої та середньої репродуктивності, зрошення має вирішальне значення для задоволення зростаючих потреб сільськогосподарських культур у воді оскільки опади та вологість ґрунту не можуть задовольнити потреби рослин у воді в цей період.

Водний стрес виникає, коли потреба культури у воді перевищує її пропозицію (опади та накопичена ґрунтова волога) і може призвести до зниження біологічних процесів, що призводить до погіршення врожайності та/або якості продукції.

Наведений нижче графік ілюструє, як розвивається кукурудза з точки зору намету і коріння, а також кількість води, яка використовується щодня протягом усього циклу росту. На графіку видно, що на ранній стадії розвитку, з невеликим ґрунтовим покривом, щоденне використання води становить менше 1/10 дюйма, але на той час, коли з'являється повний намет і відбувається розмноження, щоденне використання води може коливатися від 0,2 до 0,35 дюйма в теплий день. За тиждень це становить 1,35 - 2,5 дюйма. Кукурудза повинна задовольняти потребу у воді або за рахунок накопиченої ґрунтової вологи, або за рахунок дощового зрошення. Якщо щоденна або щотижнева потреба не задовольняється, то ріст і поповнення поживних речовин зменшуються, що може призвести до втрат врожаю та погіршення якості.

Для забезпечення оптимальної врожайності рекомендується підтримувати рівень вологості ґрунту вище 50% доступної води рослини в кореневій зоні (50% між польовою продуктивністю і точкою в'янення), яка називається точкою поповнення, після фази повного цвітіння R2 у сої і від фази виходу в трубку до фази чорного шару у кукурудзи.

Вміст вологи в кореневій зоні рівня 50% можна точно визначити за допомогою ґрунтовий зонд або водний баланс (чекова книжка). Метод водного балансу можна визначити за допомогою повністю обладнаної метеостанція який вимірює необхідні параметри, тобто опади, швидкість/напрямок вітру, температуру сонячної енергії тощо. Прогнозовані умови можна відстежувати за допомогою прогноз для конкретного місця який будується для поля на основі даних метеостанцій, моделей прогнозування та штучного інтелекту.

ПРИКЛАД ВИКОРИСТАННЯ НА РІВНІ ПОЛЯ ДЛЯ КУКУРУДЗИ

На графіку праворуч чітко видно високі значення вологості ґрунту (VWC > 28-38%) на всіх глибинах, впродовж критичних фенологічних фаз китицеутворення-шовкоутворення через чорний шар (рис. 1 - В). FieldClimateвикористовуйте інструменти накопичення, щоб розрахувати градусо-дні вегетації для конкретного поля, верхній і нижній пороги, починаючи з дати посадки).

До середини-кінця липня коріння досягло від 23 до 28 дюймів, про що свідчать сходинки ліній на графіку (рис. 2).

Розуміння всіх ліній і значень вологості ґрунту може бути дещо складним, якщо ви не дуже добре знайомі з показаннями ґрунтових зондів, але з невеликим розумінням властивостей ґрунту ви можете скласти зручну для читання діаграму PAW (Plant Available Water - Доступна для рослин вода).

У наведеному нижче прикладі ми маємо 9 датчиківкожні 4 дюйми для 3-футового зонда, з Польовий потенціал (FC) та Пункт поповнення (RFP), визначений для кожного датчика. Його можна отримати зі стандартних даних дослідження ґрунту, отриманих під час локального аналізу ґрунту, або шляхом зчитування довгострокового графіка вологості ґрунту з датчика.

В FieldClimate можна встановити точки FC і RFP для кожного датчика по довжині зонда, вибравши операцію PAW.

На основі діаграми PAW видно, що рівень вологості ґрунту на кожній глибині підтримувався на високому рівні протягом року (особливо під час критичних стадій від китиці-шовкування до стадії чорного шару), що також видно із загальної кількості опадів та зрошення в 27,5 дюймів, зафіксованої за допомогою приладу польовий опадомір для конкретних умов.

Неподалік метеостанціяякий просто вимірює кількість опадів (без зрошувальної води), зафіксував 19 дюймів за той самий період.

Підтримання рівня вологості ґрунту на верхній межі значень PAW дозволить максимізувати потенціал врожайності культури за умови підтримки родючості та захисту посівів на високому рівні. Якщо ви збираєтеся добре поливати культуру, вам потрібно підживлювати культуру необхідними поживні речовини та засоби захисту рослин а також

ПРОГНОЗУВАННЯ ВРОЖАЙНОСТІ В ПОЛЬОВИХ УМОВАХ

Ми можемо далі розглянути вплив своєчасного та ефективного зрошення на врожайність, використовуючи конкретні поля або зони вирощування сільськогосподарських культур Рішення для прогнозування врожайності. В попередні обговорення ми говорили про те, як можна налаштувати прогноз врожайності для кожного поля або зони вирощування, який надає щоденну оцінку врожайності на сьогоднішній день і фізіологічної зрілості на основі двох найважливіших факторів навколишнього середовища - води і температури.

ВИСНОВОК

Польовий IoT-пристрій і зонд можуть бути використані для своєчасного та ефективного управління зрошенням, тобто управління вологістю ґрунту в кореневій зоні.
Ліміти доступної для рослин води (PAW) (між ємністю поля та точкою поповнення) можуть бути визначені для кожної глибини датчика в зоні вкорінення.
Для кожного зонда і місця розташування можна створити просту у використанні кольорову діаграму насиченого, ідеального (PAW) і водного стресу.
Ґрунтова вода, що підтримується на ідеальному рівні PAW (Plant Available Water), має вирішальне значення для правильного фізіологічного розвитку та врожайності культур.
Метеостанція в полі або поблизу нього може бути використана для створення сезонних прогнозів погоди, що оновлюються щогодини, що є частиною управління зрошенням і прогнозуванням врожайності.
За допомогою метеостанції в полі або поблизу нього та прогнозу для конкретної ділянки можна спрогнозувати врожайність на поточний момент та фізіологічну зрілість для поточного року та довгострокової норми.
Враховуючи вартість кожного поливу та внесення добрив, підтримання рівня вологості ґрунту в зоні PAW має важливе значення для досягнення цільової врожайності: ROI 10>1 для польового зондування та прогнозування врожайності.