Talajnedvesség és öntözés menedzsment: két esettanulmány szója és kukorica kultúrákból

Az öntözõvíz hatékony felhasználásával, nemcsak a terméshozamon javíthatunk, vizet és energiát takaríthatunk meg, emellett javítjuk a növény kondícióját és csökkentjük a tápanyag kimosódást. A gyökérzóna talajnedvességének mérésére és megfigyelésére alkalmas technológiák, melyek használata egyszerû és megbízható, kulcsfontosságú a termés mennyiségi és minõségi növeléséhez.

Számos tanulmány bizonyítja, hogy talajnedvesség mérõ szondák használatával terméstöbbletet érhetünk el, és bizonyos esetekben alacsonyabb ráfordítással termeszthetünk kukoricát  és szóját. Az öntözést a vízfelvétel, az evapotranszspiráció és a víz beszivárgási sebessége alapján kell kiszámítani, a jó vízelvezetés érdekében, valamint, hogy elkerüljük a talaj hosszútávú víztelítettségét.

Eszközök az evapotranszspiráció hatékony kiszámításához

Az iMETOS IMT300 vagy a μMETOS ET0 (LPWAN változat) hasznos eszközök az evapotranszspiráció (ET0) kiszámításához. Ezek az eszközök rögzítik a hõmérséklet, a páratartalom, a szélsebesség, valamint a napsugárzás szenzorainak méréseit.

A referencia párolgás értékét naponta számítja, és megadja a talajból, illetve a növénybõl elpárolgott és elszivárgott víz mennyiségét.  A vízháztartási eljárással kiszámíthatjuk a tényleges párolgást (ETc), mely gyakran használt módszer világszerte az öntözés tervezéséhez.

A termelõk közvetlen összefüggést láthatnak a növény vízigénye és az éghajlati viszonyok között. A helyspecifikus idõjárás elõrejelzés szintén a Pessl Instruments szoftverének részét képezi.

1.ábra iMETOS IMT 300 meteorológiai állomás

Farmview – Prémium szolgáltatás a  FieldClimate-ben

A FarmView lehetõvé teszi a termelõk és szaktanácsadók részére, hogy minden adatra rálátást kapjanak a szántõföldrõl, a gazdaságról, vagy a kijelölt területrõl. A szolgáltatás több modulból áll, a vízegyensúly (IRRIMET), talajnedvesség, mûholdas adatok, betegség modellezés, nyomkövetés, és a tápanyaggazdálkodás is részei.

Megkérjük a felhasználókat, hogy a tényleges párolgáshoz (ETc) szükséges információkat a növényrõl, mint a haszonnövény koefficiens (Kc), és egyéb értékeket a különbözõ fenológiai fázisokból, mint a csírázás,  virágzás, betakarítás ideje, osszák meg, így az ETc értékét pontosan meghatározhatóé, az Ön által megfigyelt növényrõl. A vízegyensúly az Etc, a csapadék, csapadék hatékonyság, az öntözõberendezés típusa, az öntözés minõsége és idõpontjai alapján kalkulálható. Ennek során, a vízhiány vagy víztöbblet tisztán látható lesz a területen.

2.ábra. Farmview pillanatkép, amely bemutatja, hogy végezhetjük el a beállításokat az IRRIMET-ben egy interaktív grafikon segítségével.

 3 ábra. Farmview pillanatkép, amely bemutatja a napi vízegyensúlyt  (vízhiány vagy vízfelesleg) a beérkezõ adatok alapján: csapadék, evapotranszspiráció, öntözés és a kultúrnövény gyökérzónája alapján.

 4 ábra. Farmview pillanatkép az IRRIMET naptárból, amely lehetõvé teszi az öntözési idõpontok vezetését és szerkesztését.

A helyszíni mikroklíma mérés és a talajnedvesség érzékelõk kombinálása elengedhetetlen az öntözés megfelelõ ütemezéséhez, valamint lehetõvé teszi a vízgazdálkodás könnyebb kiértékelését és optimalizálását az egész vegetációs  idõszakban.

Erre a  legjobb IOT-megoldásunk az iMETOS ECO D3 DDT. A Pessl Instruments, portfóliójában az OEM talajnedvesség-szondák széles választékát kínálja, és lehetõvé teszi a legjobb talajnedvesség-figyelõ megoldások megtervezését a talaj, a növények, az öntözõrendszerek jellemzõi, és a terepviszonyok alapján.

A talajban lévõ szondák pontos mérésekkel látják el szoftverünket a talaj nedvességtartalmáról, hõmérsékletérõl, és sótartalmáról a különféle talajrétegekbõl.

                       5.ábra Bal oldalon egy, iMETOS ECO D3 állomás jobb oldalon egy talajszonda telepítése kukorica táblába.

Hogyan tárolja, számítja és jeleníti meg az adatokat?

Az összes mért adat továbbításra kerül a FieldClimate platformra, és hozzáférhetõ mind a kényelmes mobilalkalmazásban, mind a webes platformon.

Alább egy példa a valós idejû gyökérzóna talajnedvesség-szintjére az érzékelõ mélységén 10 cm-enként (halmozott grafikon).

Az átlagos gyökérzóna-talajnedvesség-grafikon kiszámítását a felhasználó határozza meg, ahol felsõ érték a telítettségi pont, vagy talaj kapacitás, az alsó érték a töltési pont. Az alsó grafikon az esõ és a napi ET0 folyamatos mérését mutatja.

6.ábra Talajnedvesség, és klíma adatok különbözõ nézetbõl a FieldClimate felületén

Kukorica és szója öntözése

1. Az öntözött kukorica optimális eredményei

A kukoricának sok nedvességre van szüksége és stresszmentességre a terméspotenciál maximalizálása érdekében. Az öntözés megfelelõ idõzítése döntõ jelentõségû. Fontos, hogy a szezon során megfelelõ mennyiségû nedvességet tartson fenn, elkerülve a vízhiányt, és az aktív gyökérzónában tartva a kívánt nedvességtartalmat.

A korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a gyökérzóna vízhiányának minimalizálása 10-25% -kal növeli a hozamot, potenciálisan több, mint 4:1 megtérülést eredményez a termelõ számára.

 Az öntözött növénytermesztés optimális eredményének elérése érdekében az öntözõberendezésnek képesnek kell Lennie elõrejelezni a növényi vízhiány  megjelenését. Alkalmasnak kell lennie arra, hogy kiszámítsa a gyökérzónából elvesztett víz mennyiségét, és meghatározza a következõ öntözés során alkalmazandó mennyiséget. A telítettségi és töltési pont sávjai  színkóddal vannak ellátva, így a felhasználók egyértelmûen láthatják a talaj nedvességtartományát az optimális kezelés érdekében – piros (hiány), zöld (kényelmi zóna) és kék (túlzott talajnedvesség).

A minõségi, pontos, megbízható technológia kulcsfontosságú ahhoz, hogy ezekhez az adatokhoz hozzájusson, és meghozza a megfelelõ döntést arról, hogy mikor és mennyi vizet kell felvinni, hogy támogassa a növény egészséges fejlõdését az erõforrások pazarlása nélkül.

7.ábra  Fieldclimate mobil alkalmazás mutatja a  PAW értéket

Öntözés idõzítésének fontossága szójában

A szójabab öntözésének idõzítése szintén nagyon fontos a terméshozam tekintetében. Az esetek többségében az öntözés nagyon korai és kései fejlõdési szakszokban jelentõs. Különösen a késõbbi öntözés növelheti a termést és javítja a növény egészségét. A problémásabb részekre összpontosítva a területen a termelõk  nyugodtak lehetnek, mivel ha a leginkább stresszveszélyes talajukat megfelelõen öntözik, akkor a többi is problémamentes lesz.

A grafikon a talaj nedvességtartalmát mutatja a talajprofil egyes mélységein négy héten át. A nagyítással láthatjuk a lepcsõzetességet, amely a napközbeni vízveszteségét mutatja. Ez azt jelenti, hogy a gyökerek aktívak abban a mélységben, hiánya esetén azonban a  gyökerek inaktívak lesznek. Ily módon meg lehet határozni a növény által használt vízmennyiséget minden mélységben.

Ebben a példában a lépcsõzetesség a három felsõ érzékelõ esetén látható, az alsó három érzékelõben azonban nem. Ezért a gyökerek csak a három felsõ érzékelõben aktívak, és az öntözést a megfelelõ mennyiségû vízzel végezték. Mûtrágyázást az aktív gyökérzónában kell végezni, ez lehetõvé teszi a tápanyagok nagyobb felszívódását a növényben, csökkenti a vegyi anyagok talajvízbe jutásának esélyét és javítja a termést.

8.ábra  Fieldclimate pillanatkép egy 6 szenzorral ellátott profilszonda talajnedvesség adatait mutatja- 30 napos idószak

A növény számára elérhetõ víz (PAW)

A Pessl Instruments FieldClimate webes platform fejlett eszközökkel rendelkezik az olyan kiegészítõ számítások elvégzéséhez, mint a SUM (összes) és AVG (átlagos) és a növény számára gyökér feletti területen elérhetõ vízmennyiség (PAW), amely egy egyszerû normalizált értéket ad minden egyes talajnedvesség mérõ szondához egy színjelzõ segítségével (száraz: PAW <0, ok: PAW 0-100, nedves: PAW >100).

A szenzor értékei a gyökérzónán belül összeadhatóak egyetlen értékké. A grafikon alul bemutatja a fenti három szenzor összesített víztartalom változásait a négy nap alatt. Az emelkedés után, a vízmennyiség csökken napközben és éjszaka, a csökkenés mértéke nagyobb nappal,