Егін суару қажеттіліктеріне сәйкес келетін пайыздық таймерді қалай орнатуға болады?

Пайыздық таймерлерді түсіну және динамикалық суару кестесінде олардың рөлі

Пайыздық таймер дегеніміз не және ол егіннің су пайдалануына негізделген суару кестесін қалай қолдайды?

Пайыздық таймерлер суаруды автоматтандырады және суару уақытын белгілі бір цикл уақытына сәйкес өзгертеді, мысалы, 15 минут шамасында. Егер пайдаланушы оны 50% деп орнатса, жүйе әрбір циклде өсімдіктерді сегіз минуттай суарып отырады. Бұл өсімдіктердің эвапотранспирация процесі арқылы шығындалатын ылғал мөлшерін ескере отырып, нақты қажеттіліктеріне сай келеді. Өткен жылы Ирригация ассоциациясының деректері бойынша, дәнді-көкөністерді суаруда қатаң уақыт бойынша суаруға қарағанда, мұндай таймерлер судың шамадан тыс шығынын шамамен 29% азайтады. Бұл ескі дағдыларға сүйеніп, бағалау негізінде емес, нақты деректерге сүйенетін ақылды су басқаруына ауысқысы келетін шаруашылықтар үшін өте тиімді.

Тұрақты суару кестесінен пайыздық түзетулерді пайдаланып, су бюджеті режиміне ауысу

Дәстүрлі суару жүйелері қатты кесте негізінде жұмыс істеуі себепті судың 20–40% жоғалтады. Пайыздық таймерлер мүмкіндік береді су бюджеті режимі , онда фермерлер жылдық су пайдалануды ET тербелістеріне байланысты аптасына бір рет реттейді. Жазғы маусымның ең ыстық айларында 70% деңгейі өсімдіктердің суға деген жоғары сұранысын қанағаттандыру үшін 95%-ке дейін көтерілуі мүмкін, ал жинау аяқталғаннан кейін 50%-ге төмендейді.

Дәл су басқару үшін пайыздық таймерлердің ақылды суару контроллерлерімен интеграциясы

Қазіргі заманғы жүйелер пайыздық таймерлерді топырақ ылғалдылығы сенсорлары мен ауа-райы болжамы құралдарымен үйлестіріп, тұйық циклды суару басқаруын құрады. 2023 жылғы сынақ нәтижесінде жаңбыр жауған кезде суаруды автоматты түрде азайта отырып, тамыр аймағының ылғалдылығын оптималды деңгейде ұстай отырып, интеграцияланған жүйелерді қолданатын шаруашылықтар су пайдалану тиімділігін 92% құрғаны көрсетілді.

Булану-транспирация (ET) және өсімдік коэффициенттерін қолданып, егін суарудың қажеттілігін есептеу

Булану-транспирация (ET) және өсімдік коэффициенттері күнделікті суару талаптарын қалай анықтайды

Шаруашылар ылғалдың топырақтан булануы және өсімдіктердің жапырақтары арқылы шығарылуы кезінде жоғалатын барлық су мөлшерін өлшейтін «эвапотранспирация» деп аталатын нәрсеге қарап, егінге қанша су қажет екенін анықтайды. Нақты сандық мәндерді алу үшін олар стандартты шөп аймақтары үшін жергілікті ауа-райы үлгілеріне негізделген референстік ET мәндерін алады да, оларды Кc коэффициенті деп аталатын арнайы өсімдік көрсеткіштеріне көбейтеді. Жүгерінің Kc мәні өте күрт өзгереді, өскінде шамамен 0,3-ке тең болып, толық өсу кезеңінде шамамен 1,2-ге дейін жетеді. Ал марульда бұл көрсеткіш бүкіл өсу мерзімі бойы 1,0-ден 1,1-ге дейін салыстырмалы тұрақты болып қалады. Суаруды оптимизациялауға ұмтылатын шаруашылар үшін жақсы жаңалық – Мичиган мемлекеттік университеті өрістегі нақты жағдайлар мен әрбір өсімдіктің ерекшеліктеріне сәйкес бұл ET мәндерін түзете алатын тегін онлайн калькуляторлар ұсынады.

Тәуліктік өсімдік су қажеттілігін бағалау үшін су балансы әдісін қолдану

Су балансы әдісі топырақтағы ылғалды жаңбыр (жауын-шашын, суару) енуі мен шығуын (булану, дренажды) салыстыру арқылы бақылайды. Сенсорлар тамыр аймағындағы ылғалдың азаюын өлшейді және ылғал қолжетімді сыйымдылықтың 50%-дан төмен түскенде суаруды іске қосады. 2023 жылғы UC Davis зерттеуіне сәйкес, бұл әдісті қолданатын бадам өсірушілер өнімділікті жоғалтпай-ақ суды пайдалануды 22% қысқартты.

Зерттеу жағдайы: Пайыздық түзетулерді қолдана отырып көкөніс дақылдары үшін будануға негізделген суару кестесі

Калифорнияның Салынас аңғарында орналасқан сәбіз шаруашылығындағы шаруалар суғару таймерлерін күн сайын нақты булану-транспирация (ET) көрсеткіштеріне қосуды бастағаннан кейін су шығынын шамамен 18 пайызға дейін азайтты. Температура едәуір көтерілген ыстық уақытта ET мәні тәулігіне 7,8 мм дейін көтерілді, автоматтандырылған жүйе суару уақытын шамамен үштен біріне созды. Ал қарсы жағдайда, ұзақ тұманда ET тәулігіне 3,2 мм-ден төмен түсті, сондықтан жүйе суаруды шамамен екіге бөліп қысқартты. Осындай шаруашылықтарда жүргізілген зерттеулерге сәйкес, нақты уақыттағы ET деректеріне негізделген осындай пайыздық түзетулер жасау ауа райы жағдайларына қарамастан қатаң түрде тұрақты суару кестесін сақтаумен салыстырғанда өнім өнімділігін шамамен плюс-минус 9 пайыз аралығында ұстауға көмектеседі.

Ақылды суару контроллерлерінде Пайыздық Таймер Баптауларын Конфигурациялау

Қажеттілікке байланысты Егін Суының Пайыздық Түзетулерін Бағдарламалауға Арналған Қадамдық Нұсқаулық

Төменгі шығындардың пайыздық уақыт бойынша бағдарламасын орнату өсімдіктердің нақты қажеттілігіне және булану-транспирация деректеріне негізделген негізгі суару уақытын анықтаудан басталады. Көптеген заманауи суару жүйелері фермерлерге судың бюджетін 1%-дан бастап, өте кішкентай қадамдармен реттеуге мүмкіндік береді және бұл өзгерістер бір уақытта барлық аймақтарға қолданылады. Температура төмендегенде, шығатын судың мөлшерін шамамен 20% дейін азайтып, бірақ уақыт кестесін сол қалпында қалдыру топырақтың тым дымқыл болуынан сақтайды және әрбір станцияны жеке-жеке баптауды қажет етпейді. АҚШ Энергетика министрлігінің зерттеулеріне сәйкес, өсімдіктерге жеткілікті, бірақ артық су беру әдісі жаңбырдың жетіспеушілігінен қатты зардап шегетін өсімдіктердің жалпы су пайдалануын 15-35 пайызға дейін үнемдеуге мүмкіндік береді.

Суарудың жиілігі мен ұзақтығын өсімдіктердің суды сіңіру үлгілерімен сәйкестендіру

Пайыздық таймердің оптималды баптаулары тамыр аймағының динамикасын көрсетеді:

• Тамыры таяз өсімдіктер (≤12" тереңдік) қысқа, жиі циклдардан (жұмыс уақытының 50–70%) пайда көреді
• Терең тамырлы бақтар базалық деңгейдің 100–120% аралығында кеңейтілген интервалдарда жақсырақ жұмыс істейді
  2023 жылы шыққан Дәл ауылшаруашылығы топырақ ылғалдылығының азаю үлгілеріне суару циклдарын сәйкестендіру томат өнімділігін 18% арттырып, бір акрға шаққанда сорғылау құнын 22 АҚШ долларына төмендеткені көрсетілді.

Сала парадоксын жеңу: Неліктен ақылды бақылау құрылғыларының кеңінен қабылдануына қарамастан пайыздық функциялар аз қолданылады

Өткен жылғы Ирригация ассоциациясының есебіне сәйкес шамамен 72 пайыз шаруашылықта осындай ақылды суару жүйелері бар, бірақ олардың тек үштен бірі ғана нақты түрде пайыздық реттеу мүмкіндіктерін пайдаланады. Зерттеулер автоматты су бюджеті қатты ыстық толқындар кезінде өнімнің жоғалуын азайтатынын көрсетсе де, шаруалар әлі күнге дейін қолмен кесте құру әлдеқайда қауіпсіз деп санайды. Негізгі нәрсе топырақ ылғалдылығын қажетті деңгейде ұстау болып табылады. Көптеген шаруалар қай жерден бастау керектігін білмейтіндіктен, нақты мысалдар көрсетілетін бірнеше оқу сессиялары осы білім айырмашылығын жоюға көмектеседі. Мысалы, температураның 90 градус Фаренгейтке жеткен ыстық айларда және ылғалдылық 40 пайыз шамасында болған кезде таймерлерді 65 пайызға қалай орнату керектігін түсіндіру көптеген өсірушілер үшін маңызды болып табылады.

Нақты уақыттағы деректер мен бейімделуші басқару арқылы дәлдікті арттыру

Пайыздық таймердің баптауларын динамикалық түрде реттеу үшін топырақ ылғалдылығы мен ауа райы сенсорларын қолдану

Бүгінгі суару жүйелері топырақ ылғалдылығы сенсорларын ауа-райы станциясының деректерімен үйлестіргенде өте дәл нәтиже береді, олар мәліметтерді бірден пайыздық таймерлерге жібереді. Содан кейін жүйе сыртта нақты не болып жатқанына байланысты суару уақытын реттейді. Шаруашылық иелері жаңбырлы мезгілде өнім шығымын төмендетпей-ақ су шығынын 15 пайыздан 30 пайызға дейін азайтқанын байқады. 2023 жылы Небраска штатынан шыққан соңғы зерттеу осы әдістің жақсы жұмыс істейтінін растады. Бұл ақылды басқару құрылғылары сенсорлардан келген барлық ақпаратты пайдаланып, суару параметрлерін күнбе-күн өзгертеді. Негізінде олар егінге нақты қажет болған судың мөлшеріне сай келеді, ал алдын ала белгіленген кестеге сәйкес емес. Ресурстарды үнемдеу мен жақсы өнім алу мақсатында бұл тәсіл қажетті шара болып табылады.

Маусымдық Егін Коэффициенті Қисықтарын Бейімделуші Суару Жоспарлауына Енгізу

Өсімдіктер өсу циклының қай сатысында тұрғанына және жапырақ жабыны қаншалықты дамығанына байланысты егіндердің суға деген қажеттілігі маусымдар бойы өзгеріп отырады. Қазіргі заманғы суару жүйелері күнделікті шығындалатын судың мөлшерін өсімдіктердің булану мен транспирация арқылы нақты жоғалтқан мөлшеріне байланысты реттеу дегенді білдіретін динамикалық егін коэффициенттері (Kc) деп аталатын нәрсені қолданады. Мысалы, жүгері өскен кезде әдетте 0,4-тен басталып, ластануы керек болған кезде 1,15-ке дейін көтеріледі, осы кезде оған максималды дәрежеде су керек болады. Дәл осы кезеңдерде фермерлер уақыт өзгерткіштерін сәйкесінше реттеуі қажет. Калифорнияның бадам бақтарында жүргізілген сынақтар бұл әдістің нақты су қажеттілігіне көбінесе 92% дәлдікпен сәйкес келетінін көрсетті.

Ұзақ мерзімді оптимизация: Суару кестесін климат өзгергіштігі мен егін айналымына бейімдеу

Ұзақ мерзімді суару жоспарын құрған кезде, көптеген шаруашылық иелері өсімдіктердің әртүрлі өсу кезеңдерінде таймер параметрлерін баптау үшін тарихи ауа-райы деректерін болжау құралдарымен бірге қолдануды таңдайды. АҚШ-тың Ауыл шаруашылық департаментінің (USDA) соңғы зерттеулеріне сәйкес, бесжылдық бейімделушілік тәсілді қолданатындардың суды шамамен 18% артық үнемдеуі мүмкін, ал тұрақты кестелерді қолданатындарға қарағанда. Сонымен қатар, заманауи жүйелер де өте ақылды болып келеді — олар келесі маусымда егілетін дақылдарға байланысты негізгі суару жоспарларын нақты түзете алады. Бұл хлопчатник танаптарынан жабын өсімдіктерге өткенде фермерлердің барлығын қайтадан баптауға шамамен 40% аз уақыт жұмсауына әкеледі, бұл егістік маусымындағы жұмыс кезінде үлкен айырмашылық жасайды.

Пайыздық таймерлермен динамикалық суару кестесі бойынша ЖИҚ

Суаруда пайыздық таймер дегеніміз не?

Суаруда пайыздық таймер — бұл су беру ұзақтығын алдын ала белгіленген цикл уақытына негізделіп реттейтін құрылғы, ол суды таратуды өсімдіктің булану-транспирация қажеттілігіне сәйкестендіруге көмектеседі.

Пайыздық таймерлер суды қалай үнемдейді?

Тауар суғарудың нақты қажеттілігіне сәйкес суғару ұзақтығын байланыстыру арқылы пайыздық таймерлер уақыт бойынша сулау уақыттарын нақты деректер мен жағдайларға сәйкес реттеу арқылы судың кетуін азайтады.

Шаруашылық иелері егіндерге деген су қажеттілігін қалай анықтайды?

Шаруашылық иелері булану және өсімдіктердің транспирациясы арқылы жоғалатын суды ескеретін, сонымен қатар әрбір егінге тән коэффициентке көбейтілетін эвапотранспирациялық есептеулер арқылы егіндерге деген су қажеттілігін анықтайды.

Барлық шаруашылық иелері неге суғару жүйелерінде пайыздық реттеулерді қолданбайды?

Ақылды суғару жүйелері кеңінен қабылданғанына қарамастан, кейбір шаруашылық иелері автоматты реттеулердің қауіпсіздігі туралы таныстық немесе дұрыс емес түсініктері болуы мүмкін, сондықтан олар қолмен орнатуларды қалайды.

Ақылды суғару контроллерлері суды пайдалану тиімділігін қалай арттырады?

Ақылды суғару контроллерлері топырақ ылғалдылығы сенсорлары мен ауа райы болжамдарынан түсетін нақты уақыттағы деректерді пайдаланып, суғару кестесін динамикалық түрде реттейді және егін өнімділігін нашарлатпай-ақ суды пайдалануды оптималдандырады.