Віртуальні датчики

VPD

1. ВСТУП

ЩО ТАКЕ ДЕФІЦИТ ТИСКУ ПАРИ?

Якщо у вас METOS^® пристрою з датчиком гігроскопічної кліпси (температури та відносної вологості повітря) тепер ви також можете переглянути значення та графік дефіциту тиску пари у вікні FieldClimate. Дефіцит парціального тиску (VPD) - це величина, яка розраховується на основі відносної вологості та температури повітря і знаходиться в тісному взаємозв'язку з випаровуванням.

VPD - це показник, який враховує вплив температури на водоутримуючу здатність повітря, що зумовлює транспірацію листкової поверхні (транспірація відбувається, коли тиск води в листках вищий, ніж тиск повітряної пари).

Це різниця між кількістю вологи в повітрі та кількістю вологи, яку повітря може утримувати, коли воно насичене (100 % RH). Коли повітря насичене (пара починає конденсуватися), утворюються хмари, випадає роса, з'являється волога на листі.

Якщо у нас є низький VPDце означає, що ВІДНОСНА ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ це високий і транспірація це низькийУ нас також є вологість листя.

Якщо у нас є високий VPDце означає, що ВІДНОСНА ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ це низькийлистя не зволожується, і рослинам доводиться вбирати більше води корінням - висока транспірація.

Таблиця 1: Тиск пари (мБар) при різних температурах повітря (°C) і відносній вологості (%).

ЩО ПОТРІБНО ДЛЯ РОЗРАХУНКУ?
- Температура повітря (за Цельсієм)
- Відносна вологість (від НС)

Після цього ми можемо розрахувати тиск насичення. Тиск насичення можна знайти на психрометричній діаграмі або вивести з рівняння Арреніуса, можна обчислити його безпосередньо з температури:

Малюнок 1: Психрометрична карта

ЯК ЦЕ ПОКАЗАНО В FieldClimate?

Малюнок 2: Діаграма VPD на FieldClimate показує дефіцит тиску пари (мБар), температуру повітря (°C) і відносну вологість (%).

2. ПРИКЛАДИ ВИКОРИСТАННЯ

2.1 ЗАДНЬО ВИСОКИЙ VPD (занадто низька вологість)

Швидкість випаровування з листя може перевищити надходження води через коріння - продихи закриються і фотосинтез сповільниться або припиниться. Листя ризикує бути пошкодженим високою температурою, оскільки випаровувальне охолодження зменшується.

Щоб уникнути травм і загибелі від в'янення, багато видів рослин скручують своє листя або орієнтують його донизу, намагаючись підставити меншу поверхню під сонячні промені. Це може погіршити якість рослин у горщиках і листяних рослин, а також знизити швидкість росту і якість овочевих культур.

2.2 Занадто низький VPD (занадто висока вологість)

Рослини не здатні випаровувати достатню кількість води для транспортування мінералів (кальцію) до зростаючих рослинних клітин, навіть якщо продихи повністю відкриті.
За дуже низького VPD вода може конденсуватися на листках, плодах та інших частинах рослин. Це може створити середовище для розвитку грибків і хвороб.
При низькому VPD також може відбуватися гутація (рослини виділяють воду з клітин листя).
Коли рослини не здатні випаровувати воду, надмірний тургорний тиск у клітинах може спричинити розщеплення і розтріскування плодів (наприклад, помідорів).
У випадках, коли VPD чергується між занадто високим і занадто низьким, на якість плодів можуть негативно впливати усадочні тріщини в шкірці плодів, оскільки тургорний тиск поперемінно розширює і стискає заповнені водою клітини в плодах.

2.3 ВИКОРИСТАННЯ VPD У ЯСЛАХ

1. Щойно вкорінені живці або щойно пророщені саджанці чи молоді рослини, з обмеженим листям і невеликою кореневою системою. Ці рослини повинні мати низьку транспірацію, тому ми повинні тримати їх при низькому VPD (4 - 8 мбар), щоб досягти високої відносної вологості повітря (в залежності від температури).

2. Добре укорінені рослини, з розвиненим листям і кореневою системою. Ці рослини повинні мати вищий VPD (8 - 12 мбар), що означає, що ми повинні підтримувати низьку вологість повітря (залежно від температури) і високу транспірацію. Цього ми досягаємо:

Більше здорових рослин завдяки меншому тиску хвороб (низька вологість повітря).
Більше поглинання поживних речовин через більшу активність кореневої системи (висока транспірація), а також більше поглинання води.
Якщо ми підтримуватимемо високу VPD при нижчій температурі (вищій відносній вологості повітря), ми уникнемо транспіраційного стресу.

ТОЧКА РОСИ

Точка роси - це температура, при якій повітря насичене водяною парою. Коли повітря досягає температури точки роси при певному тиску, водяна пара в повітрі знаходиться в рівновазі з рідкою водою, тобто водяна пара конденсується з тією ж швидкістю, з якою випаровується рідка вода.

Нижче точки роси рідка вода починає конденсуватися на твердих поверхнях (наприклад, травинках) або навколо твердих частинок в атмосфері (наприклад, пилу або солі), утворюючи хмари або туман. Якщо відносна вологість становить 100%, температура точки роси дорівнює температурі повітря. Таким чином, повітря є насиченим. Якщо температура знижується, але кількість водяної пари залишається незмінною, вода починає конденсуватися. Ця сконденсована вода називається росою, як тільки вона утворюється на твердій поверхні. Вона виражається в градусах Цельсія (°C), а також у градусах Фаренгейта (°F).

Додатки
Температура точки роси може бути використана для прогнозування того, коли радіаційний мороз відбудеться. Наприклад, якщо небо ясне, вітер слабкий, а температура повітря о 18:00 становить 7,2°C (45°F), але точка роси -2,2°C (28°F), то існує потенціал для вбивчого морозу. Знову ж таки, це потенціал, до якого температура може опуститися за ідеальних умов, але, швидше за все, це не фактична низька температура.

Високі точки роси можуть бути використані як прогнозування несприятливих погодних умов. Чим вища точка роси, тим більше вологи в повітрі для розвитку суворих погодних умов. Якщо точка роси нижче 13°C (55°F), то, як правило, умови стабільнийпри температурі близько 18°C (від 55 до 64°F), напіввологі та напівстабільнийблизько 18°C (від 65 до 74°F), вологий і нестабільний і вище 23°C (74°F) дуже вологі і дуже нестабільний. Існує ряд інших факторів, необхідних для суворої погоди, але температура точки роси є важливим фактором.

DELTA T

1. ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД

ЩО ТАКЕ ДЕЛЬТА Т?

Для розрахунку Delta T потрібен датчик гігроскопічної кліпси (температури та відносної вологості повітря), встановлений на METOS^® станція: дані можна переглядати на FieldClimate у вигляді графіків і таблиць з детальною роздільною здатністю.
Це показник, який враховує комбінований вплив температури та вологості і показує, чи підходять кліматичні умови для обприскування з метою максимізації ефективності пестицидів (A. MacGregor, 2010).
Оптимальний діапазон Delta T - від 2°C до 8°C.
Хоча його можна застосовувати цілий рік, він особливо часто використовується влітку, оскільки високі температури і низька відносна вологість повітря обмежують час обприскування.
Слідкуйте за показниками дельта Т і виконуйте ефективне обприскування за розкладом. Погодні умови можуть швидко змінюватися протягом дня, тому можливість відстежувати дельта Т може допомогти покращити ефективність пестицидів.

Малюнок 1: Датчик температури та відносної вологості повітря Hygroclip

2. РОЗРАХУНКИ ДЕЛЬТА T

Потрібні датчики:

Температура повітря (з гігрографа)
Відносна вологість (з гігроскопа)

Дельта T розраховується шляхом віднімання температури вологого термометра від температури сухого термометра.

Малюнок 2: Залежність дельта Т від температури та відносної вологості. Загальноприйнятою рекомендацією щодо обприскування є обприскування, коли Delta T знаходиться в діапазоні від 2 до 8, з обережністю нижче 2 або вище 10 (жовті зони). Значення Delta T вище 8°C пов'язане з вищими температурами і нижчою вологістю, якщо нижче 2°C - з високими значеннями відносної вологості. Джерело: Адаптовано за даними Gramae Tepper (2012), взяті з таблиці рішень щодо спреїв компанії Nufarm.

3. ДЕЛЬТА В ПОЛЬОВОМУ КЛІМАТІ

Delta T інтегрована в Розпилювальне кліматичне вікно. Він доступний у вигляді 7-денного точного прогнозу, розрахованого щогодини і відкаліброваного на основі даних з вашого METOS.^® станція.

Малюнок 3: Тренд дельта T по відношенню до температури та відносної вологості повітря в FieldClimate.

4. ЯК НИМ КОРИСТУВАТИСЯ

Перед кожним обприскуванням необхідно вимірювати погодні умови на місці, зокрема, завжди рекомендується вимірювати температуру в реальному часі.

Встановіть мінімальний або максимальний поріг для SMS-попередження. Показання Delta T в реальному часі оновлюються кожні 5 хвилин.
Для більш ефективного обприскування комбінуйте Delta T з іншими погодними параметрами, наприклад, швидкістю та напрямком вітру: уникайте змінних, поривчастих або занадто тихих вітрових умов.

Малюнок 4: Вставте граничні значення Delta T в FieldClimate.

ЗАНАДТО НИЗЬКА ДЕЛЬТА T

Виживання крапель буде дуже довгим, що призводить до підвищеного потенціалу дрейфу - уникайте обприскування з RH>95%.
Спрей не стікає з листка через росу або туман.
Уникайте обприскування при безвітряній погоді - інверсійний шар при цьому зміщується.

ЗАНАДТО ВИСОКА ДЕЛЬТА T

Уникайте значень, що перевищують 10°C.
Уникайте розпилення при температурі повітря вище 28°C.
Потенційний вплив на виживання крапель та швидкість випаровування: крапля обприскувача випаровується з листка рослини до того, як вона встигне потрапити в тканину рослини.
Стресові ситуації для внесення гербіцидів.

PORE EC

Для датчика Decagon 5TE тепер можна розрахувати в FieldClimate Pore EC за методом, проілюстрованим в Оператори 5TE. Посібник, версія 3 - Decagonза матеріалами Hilhorst, M.A. 2000. Для активації розрахунку необхідно увімкнути його в розділі Конфігурація вологості ґрунту як показано на рис. 1. Для розрахунку потрібен член зсуву, який Decagon рекомендує встановити рівним 6. Це також значення за замовчуванням, вставлене в FieldClimate, але його можна змінити у відповідному вікні, показаному на рис. 1, оскільки Хілхорст застосовує для різних ґрунтів і середовищ значення від 1,9 до 7,6 і пропонує використовувати середнє значення 4,1.

Малюнок 1 - Тільки для датчика Decagon 5TE: активація розрахунку EC пори та налаштування терміну зміщення.

ВАЖЛИВЕ ЗАУВАЖЕННЯ:

Пам'ятайте, що об'ємна електропровідність, пориста електропровідність і електропровідність розчину - це різні змінні.
Застосована модель не може бути використана в сухому ґрунті. Як правило, модель застосовується для більшості нормальних ґрунтів та інших субстратів, якщо VWC > 10% . У будь-якому випадку розрахунок дійсний лише для об'ємної діелектричної проникності, більшої за член зміщення.

ВИПАРОВУВАННЯ

Добове випаровування ET0 розраховується за допомогою рівняння FAO-56 Пенмана-Монтейта і потребує вимірювання (датчиків):

Температура повітря
Вологість повітря
Сонячне випромінювання
Швидкість вітру

ET0 дозволяє нам знати, скільки води потрібно рослині для росту щодня, виходячи з атмосферного попиту. Ця вода надходить з прикореневого шару ґрунту та/або опадів. У типовий спекотний день кукурудза може використати від 7 до 9 мм або близько 1/3 дюйма води. За тиждень це може становити від 30 до 50 мм води. Це дозволяє нам планувати, скільки потенційної води потрібно для підтримки здоров'я та врожайності культури.

Іншим методом оцінки інтенсивності випаровування є використання випаровувальних каструль.