نحوه محاسبه نیاز آب برای محصول خود با استفاده از نرخ های ET

تلفن ساعت 5 صبح در یک صبح طوفانی زنگ خورد. همسایه من مایکل ناامید به نظر می رسید. برگ های ذرت او پیچ خورده بود و استرس در چهل جریب پخش می شد.

او گفت: "من یک روز در میان آبیاری کرده ام." "اما نمی توانم بفهمم چرا ذرت من تشنه به نظر می رسد در حالی که ذرت شما کامل است."

آن سال همه چیز را برای مایکل و برای بسیاری از کشاورزان دیگر در شهرستان ما تغییر داد. او یاد گرفت که نیاز آبی محصولات را با استفاده از نرخ تبخیر و تعرق (ET) محاسبه کند و بازده او تغییر کرد. هنگامی که او دست از حدس زدن بردارد، آب به جای ابزاری صلب تبدیل به یک ابزار دقیق شد.

آب یک فصل رشد را می سازد یا می شکند. خیلی کم است و محصولات پژمرده می شوند. بیش از حد، و ریشه ها در خاک اشباع خفه می شوند.

راز این امر در دانستن دقیق میزان آب مورد نیاز هر محصول - بر اساس شرایط آب و هوایی و مراحل رشد نهفته است. اگر به درستی انجام شود، آبیاری مبتنی بر{1}}ET می‌تواند هزینه‌های آب را تا 30 درصد کاهش دهد و همزمان بازده را افزایش دهد.

تبخیر و تعرق واقعاً به چه معناست

مزرعه ذرت خود را در یک بعد از ظهر گرم اوت تصور کنید. رطوبت از خاک بالا می رود، در حالی که برگ های ذرت بخار را در هوا آزاد می کنند.

تبخیر و تعرق با هم تبخیر و تعرق را تشکیل می دهند. هر گیاهی مانند یک پمپ عمل می کند و آب را از ریشه به برگ ها می کشد و سپس به جو می برد.

کشاورزانی که نرخ های ET را نادیده می گیرند ضرر می کنند.

یک مطالعه پنج ساله-دانشگاه نبراسکا-لینکلن نشان داد که نادیده گرفتن محاسبات ET حدود 25 درصد از آب آبیاری را هدر می دهد در حالی که همچنان عملکرد را کاهش می دهد. مزارعی که از برنامه ریزی ET استفاده کردند، عملکرد ذرت را 18 درصد افزایش دادند و مصرف آب را تا 22 درصد کاهش دادند.

من این را در سال 2012 به سختی یاد گرفتم. من به برنامه آبیاری بر اساس تقویم قدیمی خود پایبند بودم-در یک جولای سرد و مرطوب غیرمعمول.

سویای من به آب زیادی نیاز نداشت، اما به هر حال آبیاری کردم. ریشه ها پوسیده شدند، بیماری ها گسترش یافتند و من 15 درصد از محصول را از دست دادم. آن اشتباه مرا وادار کرد که ET را بپذیرم.

گیاهان سیگنال‌های ناراحتی واضحی ارسال می‌کنند، اما زمانی که می‌بینید برگ‌های ذرت پیچ‌خورده یا تا کردن برگ‌های سویا را می‌بینید، آسیب به عملکرد شروع شده است. نرخ ET به شما امکان می دهد قبل از شروع استرس عمل کنید.

تبخیر و تعرق مرجع: بودجه آب روزانه شما

تبخیر و تعرق مرجع (ET0) به شما می گوید که سطح چمن استاندارد شده در آب و هوای فعلی چقدر آب از دست می دهد. آن را به عنوان بودجه پایه آب خود در روز در نظر بگیرید.

ایستگاه های هواشناسی ET₀ را با استفاده از دمای هوا، رطوبت، باد و تابش خورشیدی محاسبه می کنند. نیازی نیست خودتان اعداد را خرد کنید - شبکه های آب و هوا مانند CIMIS کالیفرنیا، یا معادل های ایالتی، مقادیر روزانه ET0 را منتشر می کنند. اکنون بسیاری از برنامه های آبیاری آنها را مستقیماً به تلفن شما تحویل می دهند.

تحقیقات نشان می دهد که ET₀ به طور چشمگیری در طول فصول تغییر می کند:

پیگیری روزانه ET₀ پایه و اساس آبیاری دقیق را به شما می دهد.

ضرایب محصول: تبدیل آب و هوا به نیازهای محصول

هر محصولی "شخصیت آبی" خود را دارد و با رشد تغییر می کند. ضرایب زراعی (Kc) مقادیر ET0 را برای مطابقت با تقاضای واقعی گیاه تنظیم می کند.

بوته های جوان ذرت با برگ های ریز دارای مقادیر Kc نزدیک به 0.3 هستند. در مرحله تولید مثل، زمانی که سایبان پر است، Kc به 1.2 یا بیشتر می رسد. نزدیک به بلوغ، با کاهش سرعت گیاهان، ارزش ها دوباره کاهش می یابد.

دکتر تری هاول از خدمات تحقیقات کشاورزی USDA آن را به سادگی توضیح می دهد: "ضرایب محصول نشان دهنده چندین دهه داده در مورد مصرف واقعی آب محصول است. استفاده از مقادیر منسوخ یا عمومی می تواند شما را تا 20٪ یا بیشتر از بین ببرد."

مقادیر KC از تاریخ های تقویم پیروی نمی کنند - آنها از رشد محصول پیروی می کنند. ذرت زودرس-ممکن است در اواسط ژوئیه به اوج خود برسد، در حالی که کاشت بعدی منحنی را به اوت تغییر می‌دهد. مرحله بندی محصول بصری بهترین راهنما است.

در اینجا یک عکس فوری است:

فرمول ساده ای که کار می کند

فرمول استفاده روزانه از آب محصول ساده به نظر می رسد:

مصرف آب محصول=ET₀ × Kc × ضریب کارایی

بهره وری آبیاری کلیدی است. آبپاش ها معمولاً 75 تا 85 درصد را تحویل می دهند. سیستم های قطره ای به 85-95٪ می رسد. سیستم های شیار ممکن است تنها 60 تا 75٪ ضربه بزنند. این تنظیمات را نادیده بگیرید،{10}} یا کمتر از{11}}آب خواهید بود.

نمک در آب آبیاری ریاضیات را پیچیده می کند. بسیاری از محصولات زراعی به 10 تا 20 درصد آب اضافی برای شستشوی نمک ها از ناحیه ریشه نیاز دارند. محصولات حساس ممکن است به 25-30٪ نیاز داشته باشند. من آن درس را در مزارع پنبه تگزاس آموختم، جایی که دو سال شستشوی از دست رفته باعث کاهش 15 درصدی محصول شد.

برنامه ریزی هوشمندانه تر

زمان‌بندی مبتنی بر ET{0}} حدس و گمان را با علم واقعی جایگزین می‌کند. به صورت هفتگی، داده‌های ET0 را با ضرایب محصول تطبیق می‌دهم، سپس برای بارندگی و شرایط خاک تنظیم می‌کنم.

نوع خاک نقش بسزایی دارد. خاک های شنی نیاز به کاربردهای کوچکتر و مکرر دارند. خاک های رسی می توانند آب بیشتری را در خود نگه دارند و امکان آبیاری کمتر اما سنگین تر را فراهم می کنند.

تحقیقات نتیجه را تایید می‌کند: آبیاری خاص-بر اساس نوع خاک، کارایی مصرف آب را در مقایسه با کاربردهای یکنواخت ۱۵ تا ۲۵ درصد بهبود بخشید.

پیش بینی آب و هوا نیز مهم است. در صورت وقوع طوفان در 48 ساعت از آبیاری خودداری کنید. در طول موج گرما آبیاری را افزایش دهید.

در سال 2019، زمانی که ET₀ در طول موج گرما به 0.45 اینچ در روز جهش کرد، دفعات آبیاری را افزایش دادم و ذرت خود را ذخیره کردم در حالی که همسایگان متحمل تلفات شدید استرس شدند.

آب و هوا{0}}آبیاری مبتنی بر آب و هوا در عمل

سیستم های خودکار مبتنی بر آب و هوا اکنون این تنظیمات را برای شما انجام می دهند. کنترل‌کننده‌های هوشمند ET₀ را از ایستگاه‌های هواشناسی می‌کشند، سپس برنامه‌های آبیاری را روزانه تغییر می‌دهند.

یک مطالعه دانشگاه کالیفرنیا نشان داد که سیستم‌های خودکار مصرف آب را تا 20 درصد کاهش داده و بازده را تا 12 درصد افزایش می‌دهند.

تأثیرات آب و هوا بر ET به گونه ای که بسیاری از کشاورزان دست کم می گیرند:

رطوبت و باد به اندازه دما اهمیت دارند. هوای خشک رطوبت را به سرعت می کشد. باد تلفات را حتی بیشتر می کند.

چگونه ET را در عمل قرار دهیم

تغییر به آبیاری مبتنی بر ET- یک فرآیند گام به گام است:

1، منابع داده محلی ET0 قابل اعتماد را شناسایی کنید.

2، مقادیر خاص Kc{1}}را برای هر مرحله رشد بیاموزید.

3، محاسبه نیاز روزانه آب محصول.

4، برای کارایی سیستم تنظیم کنید.

5، پیش بینی های آب و هوا و شرایط خاک را دنبال کنید.

6، بر این اساس آب بمالید.

7، سوابق دقیق را برای اصلاح تمرینات هر فصل نگه دارید.

کالیبراسیون بسیار مهم است. نرخ واقعی برنامه های کاربردی سیستم خود را تست کنید. خطاهای کوچک به سرعت جمع می شوند. ثبت-به شما کمک می‌کند الگوها را تشخیص دهید و تصمیمات را سال به سال تنظیم کنید.

رویکردهای پیشرفته

پس از تسلط بر اصول اولیه، می توانید بیشتر اصلاح کنید.

کم آبیاری: در مراحلی که گیاهان می توانند تنش خفیف را تحمل کنند، کمتر از نیاز کامل به ET اعمال شود. انگورهای شرابی اغلب از این سود می‌برند و میوه‌ای با کیفیت-تر تولید می‌کنند. اگر به درستی انجام شود، 15 تا 25 درصد در آب صرفه جویی می کند و جریمه عملکرد کمی دارد. ضعیف انجام شود، هزینه آن گران است.

آبیاری تقسیم شده: کاربردهای کوچکتر و مکررتر باعث کاهش رواناب و تلفات نفوذ عمیق می شود. سیستم های خودکار به خوبی از عهده این کار بر می آیند.

بودجه بندی فصلی: محاسبه کل نیاز آب برای فصل برای پیش بینی کمبود و برنامه ریزی از قبل.