Погода - це мінливість, з якою важко боротися

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

ЧАСТИНА І

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

При виробництві сільськогосподарської продукції на північних великих рівнинах до 70% неконтрольованого ризику, з яким стикається фермер, пов'язано з погодою - так, 70%. Іншими словами, 70% вашого доходу знаходиться під загрозою. Ми всі знаємо, що погодні умови (наприклад, швидкість/напрямок вітру, опади, вологість листя, вологість ґрунту і температура) змінюються залежно від відстані або географічного розташування, але їхній вплив на діяльність фермерських господарств є величезним. Однак чи знаємо ми, що варіабельність всередині поля також може бути значною? Як ця просторова мінливість впливає на повсякденну діяльність на фермі?

У цьому населеному пункті Розмова про погоду на ферміми детальніше розглянемо просторову мінливість погоди (поточні умови та прогнози) та її вплив на низку управлінських рішень у сільському господарстві: наприклад, посів, родючість, хвороби, управління зрошенням, врожайність, планування робіт та умови збору врожаю.

ВСТУП

Коли фермер заходить до кав'ярні, розмова в якийсь момент переходить на погоду. "Скільки дощу у вас випало? 1 дюйм (25 мм), я отримав 2 дюйми (50 мм)."

Саме просторова мінливість впливає на повсякденну діяльність і може додавати значних витрат або вигод для фермерських господарств. По-перше.Давайте розглянемо різні погодні параметри і те, як вони змінюються в залежності від географічного розташування. Добре відомо, що на погодні параметри може впливати землекористування людини, наприклад, забруднення і будівництво міст, тип/текстура ґрунту, близькість води до культури, рослинний покрив, широта і топографія, але як ці зміни впливають на управління сільськогосподарськими культурами?

Загалом, кожен погодний параметр (температура, відносна вологість, опади, сонячна енергія, швидкість/напрямок вітру, вологість і температура ґрунту, вологість листя) по-різному впливає на зміну географічного положення, висоти встановлення та місця розташування. Важливе повідомлення, яке ми можемо запропонувати з цього випуску Farm Weather Talk, полягає в тому, що якщо ви хочете зрозуміти вплив погоди на управління полем, то вам потрібно мати інформацію про погоду та прогноз з поля.

Це є причиною неточності метеорологічних даних, яким фермери не довіряють при прийнятті управлінських рішень. Просторова мінливість погоди та її вплив на посів, родючість, обприскування, розвиток хвороб, збір врожаю та врожайність вимагають використання пристроїв Інтернету речей на рівні поля, щоб інформація була актуальною/точною, і в цій доповіді ви чітко побачите, чому це необхідно.

ОПАДИ: ВПЛИВАЮТЬ НА РОЗВИТОК РОСЛИН, ПОГЛИНАННЯ ПОЖИВНИХ РЕЧОВИН, ОСАДЖЕННЯ ПРОДУКЦІЇ, ВРОЖАЙНІСТЬ, ЯКІСТЬ ТА ПОЛЬОВІ РОБОТИ

Кількість опадів сильно залежить від висоти над рівнем моря і типу погодних явищ (від локальних штормів до більш поширених синоптичних штормів). Коли водяна пара змушена підніматися вгору, вона конденсується і зрештою утворює хмари, а потім опади. На територіях, розташованих вище по схилу від рухомих штормів, як правило, випадає більше опадів.

Це може статися в прибережних районах або навіть у районах, де спостерігається висхідний рух або регресуючі шторми змушені рухатися назад по схилу. У багатьох районах великих рівнин опади під час вегетаційного періоду випадають внаслідок локальних штормів або гроз.

Локалізований характер цих штормів призводить до дуже локалізованої та потенційно сильної кількості опадів. Нерідко на одному полі можна знайти показник 6 мм (¼ дюйма), тоді як на полі за 1 1/2 км (1 милю) від нього він може становити 30 мм (1 1/4 дюйма).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Як приклад, чотири IoT-пристрої вимірювання опадів були порівняні в дослідженні врожайності і всі були в межах на відстані від 6 до 10 км (3,6-6,2 милі) один від одного.

На IoT-пристрій, розташований безпосередньо на кукурудзяному полі, з 2 травня по 2 вересня випало близько 162 мм (6,4 дюйма) опадів, що значно нижче довгострокової норми в 312 мм (12,3 дюйма). За той самий період на пристрої IoT, розташованому на захід від поля (близько 6 км, 3,6 милі), випало 169 мм (6,6 дюймів), тоді як на пристрої IoT, розташованому далі на захід (близько 10 км, 6 миль), - 234 мм (9,1 дюйма), а на пристрої, розташованому на південний захід від поля (близько 8 км, 5 миль), - 200 мм (7,9 дюйма).

Це чітко ілюструє велику просторову мінливість опадів (72 мм або близько 3 дюймів між пристроями Інтернету речей, використаними в цьому дослідженні) в канадських преріях, і потреба в польових пристроях Інтернету речей для прогнозування врожайності або будь-якого аналізу врожаю. Іншими словами, різниця в загальній кількості опадів дорівнює приблизно Різниця у врожайності кукурудзи від 15 до 35 бун/акр. Для кукурудзи $5 це означає, що $75 - $175 на акр відрізняються за валовим доходом залежно від мінливості опадів.

Я особисто пережив шторм, який випав 90 мм (близько 3 ½ дюймів) опадів за 1 годину і 10 хвилин в моєму місці, в той час як аеропорт метеостанція (12 км або 7 миль) зафіксували 13 мм (½ дюйма) опадів (зображення нижче). Вплив цієї мінливості призводить до абсолютно різних методів управління, коли одна територія підтоплюється, а інша переживає приємні дощі, що поповнюють запаси вологи. Оскільки мінливість клімату стає все більш екстремальною, масштаби цих явищ зростають, що ускладнює управління ризиками на фермах і підкреслює важливу роль польових пристроїв Інтернету речей.

ЯК ЗМІНА КІЛЬКОСТІ ОПАДІВ ВПЛИВАЄ НА УПРАВЛІННЯ ВРОЖАЄМ?

Вода є найважливішим фактором для розвитку сільськогосподарських культур; вона керує всіма біологічними процесами росту рослин. Тому знати, скільки води зберігається в ґрунті від опадів та/або зрошення, надзвичайно важливо. Вимірювання кількості опадів, що випали або зберігаються в ґрунті, можна легко здійснити за допомогою відро для дощу та зонд для вимірювання вологості ґрунту. Іншими словами, кожні 25 мм (1 дюйм) накопиченої води відповідають певній кількості бушелів для кожної культури. Ця тема буде розглянута в наступному розділі цієї статті: Підсумовуючи все разом.

Опади також можуть вплинути на посів, розпилення та збирання врожаю, зменшуючи доступ до поля, ефективність продукції та якість врожаю (втрати врожаю). Управління польовими роботами може здійснюватися за допомогою рішення для прогнозування та планування робіт на місцяхякі побудовані для реального поля.

У цьому випадку польова метеостанція використовується для побудови прогнозу для конкретної ділянки з рішеннями щодо планування робіт шляхом підштовхування та налаштування прогнозу для фактичного розташування родовища (а не найближчого міста або на основі точки сітки), зважування прогноз продуктивність моделі, використовуючи штучний інтелект для вивчення клімату місцевості та оновлюючи прогноз щогодини.

Після створення прогнозу для конкретного поля середньоквадратична похибка (RMSE) прогнозу набагато нижча, ніж у традиційних прогнозів, що дає змогу приймати точні рішення щодо планування робіт на рівні поля. Ці оновлення відбуваються щогодини і надають погодинний прогноз на наступні 7 днів, що охоплює такі види діяльності, як обробіток ґрунту, доступність поля, можливість посіву, живлення рослин, розпиленняі вікна для збору врожаюна які сильно впливають опади. Більше інформації про застосування обприскування ви знайдете в розділі "Температура".

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ З ЧАСТИНИ І

У цій першій частині розмови про погоду на фермі - Погода - це мінливість, з якою важко працювати в сільському господарствіМи дослідили, як мінливість погоди, особливо опади, відіграють вирішальну роль у сільськогосподарській діяльності. Різниця в кількості опадів на невеликих відстанях може суттєво впливати на врожайність, поглинання поживних речовин, тиск хвороб та загальні рішення щодо управління фермерським господарством.

Але це ще не все! У ЧАСТИНІ ІІ наступного тижнями детальніше розглянемо температуру та її вплив на випаровування, неефективність витрат на обприскування, пошкодження та захист від заморозків, температуру точки роси та важливість температури на конкретній ділянці. Залишайтеся з нами!

Сподобалося?

Вам також може сподобатися ЧАСТИНА ІІ, яка вийде наступного тижня. Підпишіться, щоб прочитати її першими.