Kaip nustatyti procentinį laikmatį, kad atitiktų pasėlių drėkinimo vandens poreikius?

Procentinių laikmačių supratimas ir jų vaidmuo dinaminėje drėkinimo tvarkaraščio sudarymo sistemoje

Kas yra procentinis laikmatis ir kaip jis padeda planuoti drėkinimą pagal pasėlių vandens sunaudojimą?

Procentiniai laikmačiai padaro drėkinimą automatinį, keisdami vandens tiekimo trukmę pagal nustatytą ciklo laiką, pavyzdžiui, apie 15 minučių. Kai kas nustato 50 %, sistema kiekvieno ciklo metu augalus laisto šiek tiek mažiau nei aštuonias minutes. Tai atitinka tai, ko tikrai reikia skirtingiems pasėliams per jų evapotranspiracijos procesą, kuris iš esmės matuoja, kiek drėgmės jie praranda. Palyginti su įprastais fiksuotais laistymo laikais, pagal praėjusiais metais paskelbtą Irigacinės asociacijos duomenis, šie laikmačiai sumažina vandens švaistymą apie 29 % daržovėms. Dėl to jie puikiai tinka ūkiams, kurie nori pereiti nuo spėjimų prie protingesnio vandens valdymo, grindžiamo tikrais duomenimis, o ne tiesiog sekdami senais įpročiais.

Pereiti nuo fiksuotų drėkinimo tvarkaraščių prie vandens biudžeto režimo, naudojant procentines korekcijas

Tradicinės drėkinimo sistemos dėl standžių tvarkaraščių dažnai švaisto 20–40 % vandens. Procentiniai laikmačiai leidžia vandens biudžeto režimą , kai ūkininkai kas savaitę koreguoja veikimo trukmę pagal ET svyravimus. Aukščiausios vasaros metu 70 % nustatymas gali padidėti iki 95 %, kad būtų patenkintas didesnis derliaus vandens poreikis, o po derliaus nuėmimo sumažėti iki 50 %.

Procentinių laikmačių integracija su protingais laistymo valdikliais tiksliajam vandens valdymui

Šiuolaikinės sistemos procentinius laikmačius sujungia su dirvožemio drėgmės jutikliais ir orų prognozavimo įrankiais, kad būtų sukurta uždarojo ciklo laistymo valdymo sistema. 2023 m. bandymas parodė, kad ūkiai, naudojantys integruotas sistemas, pasiekė 92 % vandens naudojimo efektyvumą automatiškai mažindami veikimo trukmę lietuje, tuo pačiu palaikydami optimalų šaknų zonos drėgnumą.

Augalų reikiamo vandens kiekio apskaičiavimas naudojant evapotranspiraciją (ET) ir augalų koeficientus

Kaip evapotranspiracija (ET) ir augalų koeficientai nustato kasdienes laistymo normas

Ūkininkai nustato, kiek vandens reikia pasėliams, atsižvelgdami į tai, ką vadina evapotranspiracija, arba trumpai – ET. Tai iš esmės matuoja visą vandens kiekį, prarastą dėl drėgmės garavimo iš dirvožemio ir augalų lapais išskiriamo vandens. Norėdami gauti tikslius skaičius, jie naudoja atskaitos ET reikšmes, pagrįstas vietiniais orų modeliais standartinėms pievų teritorijoms, ir padaugina jas iš specialių pasėlių koeficientų, vadinamų Kc koeficientais. kukurūzų Kc reikšmė pakankamai smarkiai kinta, prasidedant apie 0,3, kai jie pirmą kartą išdygsta, ir pasiekiant viršūnę apie 1,2 visiško augimo fazėje. Žaliava, kita vertus, lieka santykinai pastovi, paprastai tarp 1,0–1,1 per visą savo auginimo laikotarpį. Geria naujiena augintojams, norintiems optimizuoti laistymo tvarkaraštį, yra tai, kad Mičigano valstijos universitetas siūlo nemokamus internetinius skaičiuotuvus, kurie šias ET reikšmes koreguoja atsižvelgdami į faktines lauko sąlygas ir specifinius pasėlių bruožus.

Vandens balanso metodo taikymas realaus laiko pasėlių vandens poreikiui įvertinti

Vandens balanso metodas stebi dirvožemio drėgmę, palygindamas pritekėjimą (krituliai, drėkinimas) ir ištekėjimą (ET, drenажas). Jutikliai matuoja drėgmės trūkumą šaknų zonoje ir inicijuoja drėkinimą, kai drėgmė nukrenta žemiau 50 % prieinamos talpos. Anksčiau tokią sistemą naudoję migdolų auginimo ūkininkai vartojimą sumažino 22 % be derliaus nuostolių, rodo 2023 m. Kalifornijos universiteto Davis mieste tyrimas.

Atvejo analizė: ET pagrįstas drėkinimo grafikas daržovių pasėliams su procentiniais koregavimais

Ūkininkai, auginantys morkas Kalifornijos Salinio slėnyje, pavyko sumažinti vandens suvartojimą maždaug 18 procentų, kai pradėjo kasdien sinchronizuoti laistymo laikmačius su faktiniais evapotranspiracijos (ET) duomenimis. Per vieną ypač karštą laikotarpį, kai temperatūra labai pakilo, ET reikšmė iššoko iki 7,8 mm per dieną, dėl ko automatinė sistema pratęsė laistymo trukmę beveik trečdaliu. Kita vertus, ilgos apsiniaukusios ryto valandos sukeldavo ET sumažėjimą žemiau 3,2 mm/dieną, todėl sistema sumažindavo laistymą beveik pusę. Pagal panašiuose ūkiuose atliktus tyrimus, tokie procentiniai reguliavimai, pagrįsti realaus laiko ET duomenimis, išlaiko derliaus nuėmimą viduje maždaug ±9 procentų ribų, palyginti su griežtai fiksuotais laistymo grafikais nepaisant orų sąlygų.

Procentinių laikmačių nustatymų konfigūravimas išmaniuose laistymo kontroleriuose

Žingsnis po žingsnio instrukcija programuoti procentinius koregavimus pagal pasėlių vandens poreikius

Šių procentinių laikmačių nustatymas prasideda pagrindinių laistymo trukmių nustatymu, remiantis evapotranspiracijos duomenimis ir faktinėmis pasėlių reikmėmis. Daugelis šiuolaikinių laistymo sistemų leidžia ūkininkams koreguoti savo vandens biudžetus labai mažais žingsniais, kartais net 1 %, o šie pakeitimai taikomi visoms skirtingoms zonoms vienu metu. Kai temperatūra nukrenta, sumažinus išleidžiamo vandens kiekio apie 20 %, bet paliekant tą patį grafiką, galima išvengti perdrėkinto dirvožemio, nereikiant atskirai reguliuoti kiekvienos stoties. JAV energetikos departamentui atlikto tyrimo duomenimis, toks augalams tiekiamas tikslus, bet neper didelis vandens kiekis gali sutaupyti nuo 15 iki net 35 procentų bendro vartojamo vandens kiekių pasėliams, kurie ypač kenčia dėl nepakankamo kritulių kiekio.

Priderinti laistymo dažnumą ir trukmę prie augalų vandens suvartojimo modelių

Optimalūs procentiniai laikmačio nustatymai atspindi šaknų zonos dinamiką:

• Paviršutiniškai įsišaknijusiems daržovėms (≤12 colių gylio) naudingi trumpesni, dažnesni ciklai (50–70 % veikimo trukmės)
• Giliašaknės sodynai geriau veikia, kai laistymo intervalai pailginami iki 100–120 % nuo bazinio lygio
  2023 metų tyrimas Tikslumo žemės ūkis parodė, kad derinant laistymo ciklus su dirvožemio drėgmės išeikvojimo modeliais, pomidorų derlius padidėjo 18 %, o siurbimo kaštai sumažėjo 22 JAV doleriais už akrą.

Pramonės paradokso įveikimas: kodėl procentiniai bruožai naudojami nepakankamai, nepaisant didelio išmanius valdiklių priėmimo

Apie 72 procentai ūkių turi šias išmaniąsias laistymo sistemas, apie ką byloja praėjusiais metais paskelbtas Laistymo asociacijos ataskaita, tačiau tik truputį daugiau nei trečdalis faktiškai naudoja šiuos procentinio reguliavimo funkcijų. Ūkininkai vis dar mano, kad rankinis grafikas kažkaip saugesnis, nors tyrimai rodo, kad automatinis vandens biudžetavimas sumažina derliaus nuostolius, kai pasitaiko žiaurių karščių bangų. Pagrindinis dalykas – palaikyti dirvožemio drėgmę būtent ten, kur ji reikalinga. Kai kurios mokymo sesijos, kuriuose pateikiami konkrečūs pavyzdžiai, padeda užpildyti šią žinių spragą. Pavyzdžiui, paaiškinus, kaip nustatyti laikmatį 65 procentais per karštas savaites, kai temperatūra pasiekia 90 laipsnių pagal Farenheitą ir drėgnumas išlieka apie 40 procentų, tai labai padeda daugeliui augintojų, kurie nežino, nuo ko pradėti.

Tikslumo didinimas naudojant realaus laiko duomenis ir adaptuojamą valdymą

Dirvožemio drėgmės ir oro sąlygų jutiklių naudojimas dinamiškai koreguoti procentinio laikmačio nustatymams

Šių dienų laistymo sistemos tampa gana tikslia, kai derinamos dirvožemio drėgmės jutikliai su orų stoties duomenimis, kurie tiesiogiai patenka į tuos procentinius laikmačius. Sistema tada koreguoja laistymo trukmę priklausomai nuo to, kas iš tikrųjų vyksta lauke. ūkininkai pastebėjo, kad lietingaisiais sezonais naudojama apie 15–30 procentų mažiau vandens, visiškai nesumažinant derliaus. Naujausias 2023 metais atliktas Nebraskos valstijos tyrimas patvirtino, kad tai veiksminga. Šie išmanieji reguliatoriai ima visą jutiklių informaciją ir kasdien keičia laistymo nustatymus. Iš esmės jie pritaiko tiek vandens, kiek augalams iš tikrųjų reikia, o ne tiesiog laikosi fiksuoto grafiko. Tai logiška, jei norima taupyti išteklius, bet kartu pasiekti gerus derlius.

Sezoniškų augalų koeficientų kreivių taikymas adaptaciniame laistymo planavime

Pasėlių vandens poreikiai per metų sezoną keičiasi priklausomai nuo to, kuriame augimo ciklo etape jie yra ir kiek lapų dangos jie susiformavę. Šiuolaikinės laistymo sistemos naudoja tai, kas vadinama dinaminiais pasėlių koeficientais (Kc), kas iš esmės reiškia vandens kiekio, taikomo kasdien, reguliavimą pagal tai, kiek vandens augalai faktiškai praranda dėl garavimo ir transpiracijos. Paimkime kukurūzus kaip pavyzdį – jie paprastai prasideda apie 0,4, tik išdygstant, o po to pakyla iki maždaug 1,15 per troškius vasaros vidurio savaites, kai jiems reikia maksimalaus drėkinimo. Ūkininkams šiuo metu reikia atitinkamai reguliuoti savo laistymo laikmačius. Kalifornijos mandagynuose atlikti lauko tyrimai rodo, kad šis metodas dažnai gana tiksliai atitinka tikrus vandens poreikius – pagal naujausius tyrimus, tikslumas siekia apie 92 %.

Ilgalaikė optimizacija: laistymo tvarkaraščių pritaikymas prie klimato kintamumo ir pasėlių suartos

Planuojant ilgalaikį laistymą, daugelis augintojų vis dažniau pasitelkia istorinius orų duomenis kartu su prognozavimo įrankiais, kad koreguotų laistymo tvarkaraščius skirtingais auginimo etapais. Pagal neseniai JAV žemės ūkio departamentą (USDA) atliktus tyrimus, tie, kurie naudoja penkerių metų adaptacijos metodą, sutaupo apie 18 % daugiau vandens nei tie, kurie laikosi fiksuotų grafikų. Šiuolaikinės sistemos taip pat tapo gana protingomis – jos gali koreguoti pagrindinius laistymo planus priklausomai nuo to, kokios kultūros bus sėjamos kitais metais. Tai reiškia, kad ūkininkams tenka skirti apie 40 % mažiau laiko viskam perkrauti, kai pereinama nuo medvilnės laukų prie dengiamųjų pasėlių, kas ypač svarbu intensyvaus sėjos sezonų metu.

DUK apie dinaminį laistymo tvarkaraščių sudarymą naudojant procentinius taimerius

Kas yra procentinis taimeris laistyme?

Procentinis taimeris laistyme – tai įrenginys, kuris koreguoja vandens tiekimo trukmę pagal iš anksto nustatytą ciklo trukmę, padedant pritaikyti vandens tiekimą prie augalų evapotranspiracijos poreikių.

Kaip procentiniai laikmačiai sutaupo vandenį?

Derinant laistymo trukmę su tikromis augalų vandens reikmėmis, procentiniai laikmačiai gali sumažinti vandens švaistymą, koreguodami laistymo laiką pagal realaus laiko duomenis ir sąlygas.

Kaip ūkininkai nustato augalų vandens poreikius?

Ūkininkai nustato augalų vandens poreikius atlikdami evapotranspiracijos skaičiavimus, kurie įvertina vandens kiekį, prarastą dėl garavimo ir augalų transpiracijos, padaugintą iš konkrečių augalų koeficientų.

Kodėl ne visi ūkininkai naudoja procentines korekcijas laistymo sistemose?

Nors protingos laistymo sistemos jau plačiai naudojamos, kai kurie ūkininkai tebenurodo rankinius nustatymus, galbūt dėl įpratos ar neteisingų nuomonių apie automatinės korekcijos saugumą.

Kaip protingi laistymo reguliatoriai padidina vandens naudojimo efektyvumą?

Protingi laistymo reguliatoriai naudoja realaus laiko duomenis iš dirvožemio drėgmės jutiklių ir orų prognozes, kad dinamiškai koreguotų laistymo grafikus, optimizuodami vandens naudojimą, nesumažindami derliaus.