Ургамлын усалгааны шаардлагад нийцүүлэн хувиар цаг тохируулах арга зам нь юу вэ?

Хувь хэмжээний таймерийн талаарх ойлголт ба динамик усалгын хуваарьлалтанд эзлэх үүрэг

Хувь хэмжээний таймер гэж юу вэ, тариалангийн усны хэрэгцээнд суурилсан усалгын хуваарьлалтыг хэрхэн дэмжих вэ?

Хувиар үндэслэсэн цаг тохируулагч нь усалгааг автоматаар хийдэг бөгөөд жишээ нь, 15 минут гэх мэт тогтсон нэг дэхийн хугацаанд суулгасан байдлаас хамааран усны урсгалын хугацааг өөрчилдөг. Хэрэв хэн нэгэн үүнийг 50%-руу тохируулбал, систем нэг дэхидээ ойролцоогоор найм минутад нойрондоо усална. Энэ нь ургамал тус бүр эвапотранспираци (уурших болон шүүрэлт) процессын дагуу алдах чийгийн хэмжээг хэмжих замаар шаардлагатай чийгийг нарийвчлан тодорхойлдог. Өнгөн ногооны хувьд Ирригацийн ассоциациас өнгөрсөн жил гаргаснаар эдгээр цаг тохируулагч нь жигд усалгааны хуучин арга барилаас харьцуулахад усны 29% хэмжээг хэмнэдэг. Энэ нь таамлан усалгаанаас бодит өгөгдөлд үндэслэсэн ухаалаг усны менежмент рүү шилжихийг хүсч буй тариалангийн талбайд маш тохиромжтой.

Тогтмол усалгааны хуваарьнаас хувиар үндэслэсэн усны төсөвлөлтийн горимд шилжих

Ихэнхдээ хатуу хуваарьтай байх нь усалгааны традицион системд усны 20–40%-ийг алдагдуулдаг. Хувиар үндэслэсэн цаг тохируулагч нь усны төсөвлөлтийн горим , тариачид 70 хувийн тохиргоог усалгааны эрчимтэй үед 95 хувь болгон нэмэгдүүлж, цуглуулсны дараа 50 хувь хүртэл бууруулан, долоо хоногтой нэг удаа ажиллах хугацааг шалтгаантай тохируулдаг.

Нарийвчлалтай усны менежментийн тулд хувиар тохируулагч таймерийг ухаалаг усалгааны удирдлагын системтэй интеграци хийх

Орчин үеийн системүүд нь хувиар тохируулагч таймерийг хөрсний чийгшилтийн сенсор ба цаг агаарын урьдчилан мэдээллийн хэрэгслүүдтэй хослуулан ашиглан усалгааны хаалттай системийг бий болгодог. 2023 оны туршилтаар бороо орох үед автоматаар ажиллах хугацааг багасган, үндэсний бүсийн чийгшилтийг хэвийн түвшинд хадгалж чадсан интеграцчилсан системийг ашигласан тариалангууд нь усны ашиглалтын үр дүнтэй байдлыг 92 хүртэл хүргэсэн байна.

Уурших (ET) ба ургамлын коеффициентийг ашиглан тариалангийн усны хэрэгцээ тооцох

Уурших (ET) ба ургамлын коеффициент нь өдөрт хэрэгтэй поливын хэмжээг хэрхэн тодорхойлох вэ

Тариан талбайд хэр их ус шаардагдахыг тодорхойлохдоо фермерүүд эвапотранспираци гэж нэрлэгдэх зүйлийг ашигладаг буюу товчоор ET гэж авдаг. Энэ нь чийг шүлснээс агаарт уурших болон ургамал навчнаасаа ялгаруулах усны нийт хэмжээг хэмждэг. Тодорхой тоо гаргахын тулд тэд орон нутгийн цаг агаарын горимд үндэслэсэн стандарт талбайн жишээлэл дээр суурилсан референц ET-ийн утгыг авч тухайн тарилгаас хамаарсан Kc коэффициент гэж нэрлэгдэх тусгай үзүүлэлтээр үржүүлдэг. Буудайны хувьд Kc утга маш ихээр өөрчлөгддөг бөгөөд үелгээнд анх 0.3 орчим байдаг боловч бүрэн өсөлтийн үедээ ойролцоогоор 1.2 хүрч пик болдог. Нарийн салатын хувьд ийм хэлбэлзэл бага байдаг бөгөөд ерөнхийдөө өсөлтийн бүх үе шатанд 1.0-1.1 хооронд байдаг. Усалгааны хуваарийг сайжруулахыг хүсэж буй тариаланчидад сайн мэдээ нь Мичиганы төвийн их сургуур талбайн бодит нөхцөл, тарилгын онцлогт тохируулан ET утгыг засварладаг үнэгүй онлайн тооцоолуурыг санал болгодог.

Усны балансын аргыг ашиглан ургамлын бодит цагийн усны хэрэгцээг тооцох

Усны балансын арга нь оролт (талгайн унсаж, полив) болон гаралт (уурших, шүүрэлт) -ийг харьцуулан хөрсний чийгийг хянах боломжийг олгоно. Хяналтын төхөөрөмжүүд үндэсний бүсийн чийгийн алдагдлыг хэмждэг бөгөөд хөрсний чийг хэрэглээний боломжит хэмжээнээс 50%-иас доош унах үед поливийг эхлүүлдэг. 2023 оны UC Davis-ийн судалгаагаар ийм аргыг ашигладаг будааны тариалангийн үйлдвэрлэгчид ургац буурахгүйгээр усны хэрэглээгээ 22% бууруулсан байна.

Туршлагын жишээ: Хувь хэмжээний засварыг ашиглан хүнсний ногооны тариалангийн поливын хуваарьлалт

Калифорни-ийн Салинасын хөндийд байрлах лууван таримлын үйлдвэрт ажилладаг тариачид өдөр бүр үнэн зөв уурших (ET) хэмжээг шорооны полиметртэй холбосноос хойш усны хэрэглээгээ ойролцоогоор 18 хувиар бууруулж чадсан. Температур маш их өссөн нэг онцгой халуун цаг үеийн турш ET-ийн утга өдөрт 7.8 мм хүртэл өссөн нь автомжуулсан системийг усалтын цагийг бараг гуравны нэгээр сунгахад хүргэсэн. Нөгөө талаас, удаан үргэлжилсэн мөсөн татах үеийн өглөөний цагт ET өдөрт 3.2 мм-с доош унахад систем усалтыг бараг хагасаар багасгаж байв. Төстэй тариалангийн талбайд хийсэн судалгаагаар ийм жишээн дээр үндэслэн цаг агаарын бодит ET өгөгдлийн суурь дээр хийх эдгээр хувиар өөрчлөлт нь цаг агаарын нөхцөлөөс үл хамааран тогтмол усалтын хуваарьтай харьцуулахад тариалангийн гарцыг дунджаар дээш доошоо 9 хувиар хадгалж чаддаг байна.

Ухаалаг усалгын удирдлагын системд хувиар тохируулгын цагийн тохиргоо хийх

Тариалангийн усны хэрэгцээнд үндэслэн хувиар тохируулгыг програмчлах алхам алхмаар заавар

Тухайн хувь хэмжээний цагийг тохируулах нь уурших болон ургамлын шаардлагад үндэслэн суурин полоны цагийг тогтооноос эхэлдэг. Олон орчин үеийн полоны системүүд фермерүүдэд усны төслийг маш жижиг хэмжээгээр, зарим тохиолдолд 1%-иас бага хэмжээгээр тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд эдгээр өөрчлөлтүүд нэгэн зэрэг бүх бүс нутгийн хувьд хэрэгжих болно. Температур буурах үед гарах усны хэмжээг ойролцоогоор 20%-иар багасгаж, хуваарийг хэвээр үлдээх нь тус бүрт нь тусдаа ажиллах шаардлагагүйгээр шороог илүү чийгтэй болгохыг саатуулдаг. АНУ-ын Эрчим хүчний яамны судалгаагаар үнэндээ талх мөчрөөс их гомдох үр тарианы нийт усны хэрэглээг 15%-иас 35% хүртэл хэмнэх боломжтой байдаг.

Полоны давтамж ба үргэлжлэх хугацааг ургамлын ус шингээх загварын дагуу зохицуулах

Үр дүнтэй хувийн хугацааны тохиргоо нь үндэсний бүсийн динамиктай таарч байна:

• Газрын гадаргууд ойрхон үндэстэй ногоонууд (≤12" гүн) богино, түгээмэл циклээс (ажиллах хугацааны 50–70%) ашиг авдаг
• Үндэс нь гүн орхидсон жимсний модны хувьд суурин түвшний 100–120% хооронд урт хугацаатай завсарлага хийх нь илүү сайн үр дүнд хүргэдэг.
  2023 онд Тодорхой Агротехнологи хөрсний чийгийн алдагдлын байдлыг тооцож усалгааны мөчлөгийг зохицуулах нь томатны гарцыг 18%-иар нэмэгдүүлж, агуулахын зардлыг акр тутамд 22 ам.доллараар бууруулдаг болохыг харуулсан.

Мэдээллийн технологийн парадоксыг давах: Яагаад л оюунлаг шүүлтүүрийн хэрэглээ өндөр байгаа энэ чиглэлд хувийн онцлог шинж чанаруудыг хэт бага хэрэглэж байна вэ?

Өнгөрсөн жилийн Усалгааны ассоциацийн тайлангийн мэдээллээр 72 хувь овоо малчин эдгээр ухаалаг усалгааны системийг ашигладаг боловч гурван хувиас илүү нь эдгээр хувиар тохируулгын функцүүдийг ашигладаг. Эрчимтэй дулааны долгионтой үед автоматаар усны төсөв боловсруулах нь тариалангийн алдагдлыг бууруулдаг болох нь судалгаагаар батлагдсан ч фермерүүд одоог хүртэл гар аргаар хуваарь тохируулахыг илүү аюулгүй гэж үздэг. Гадилын чийгийг шаардлагатай түвшинд байлгах нь гол шалтгаан юм. Жишээ нь, температур 90 Фаренгейт хэм, чийгшил 40 хувь байх халуун үеийн 65 хувьд таймерийг хэрхэн тохируулахыг тайлбарлах зэрэг жишээлэлтэй сургалтууд нь эхлэх цэг нь хаана байгааг мэдэхгүй олон тариаланчдын мэдлэгийн хугацааг багасгадаг.

Бодит цагийн өгөгдөл ба уялдаатай удирдлагаар нарийвчлалыг сайжруулах

Газрын чийг, цаг агаарын мэдрэгчдийг ашиглан хувиар тохируулах таймерийн тохиргоог динамик байдлаар өөрчлөх

Өнөөгийн усалгааны системүүд нь шорооны чийгийн сенсоруудыг агаарын мэдээллийн станцын өгөгдлүүдтэй хослуулбал маш нарийвчлалтай болдог бөгөөд эдгээр өгөгдлүүд шууд хувийн таймеруудад орж ирдэг. Систем нь гадаад орчинд юу болсон болохыг харгалзан усалгааны хугацааг тохируулдаг. Тариалангийн гарц муудахгүйгээр бороо их орох улиралд усны хэрэглээг 15-аас 30 хувийн хооронд багасгасан талаар фермерүүд анзаарч байна. 2023 онд Небраска мужаас гарсан судалгаа үүнийг сайн ажилладаг байгааг баталсан. Эдгээр ухаалаг удирдлагын системүүд сенсорын мэдээллийг өдөр бүр авч, усалгааны тохиргоог өөрчилдөг. Үндсэндээ тодорхой хугацаанд дагаж услахын оронд тариан төмөрлөгийн жинхэнэ шаардлагад нийцүүлэн усалгааг хийдэг. Нөөцийг хэмнэх, хамгийн сайн хураамжийг авах үед ийм арга нь логиктой.

Улирлын тариан төмөрлөгийн коэффициентийн муруйг уялдаст усалгааны төлөвлөлтөнд нэвтрүүлэх

Ургамлын усны хэрэгцээ улирал бүрт өсөлтийн үе шат, навчны бүрхүүлийн хэмжээнээс хамааран өөрчлөгддөг. Орчин үеийн полоны системүүд динамик ургамлын коэффициент (Kc) гэж нэрлэгддэг зүйлийг ашигладаг бөгөөд энэ нь уурших, нимгэх замаар ургамал ямар хэмжээний ус алдаж байгаас хамааран өдөрт өгч буй усны хэмжээг тохируулахыг хэлнэ. Жишээлбэл, буудай түрүүлэх үедээ ихэвчлэн 0.4 орчим байдаг боловч дунд зуны шиг хэт их ус шаарддаг үедээ 1.15 хүртэл нэмэгддэг. Ийм үеүдэд тариачид цаг тохируулагчдаа харгалзах байдлаар засварлах шаардлагатай. Калифорни мужийн жодойн талбайд хийсэн туршилтууд энэ арга нь бодит усны хэрэгцээтэй ихэнхдээ маш ойролцоо таардаг, саяхны судалгаагаар хэлэхэд ойролцоогоор 92% нарийвчлалтай байдаг.

Урт хугацааны оновчтойжуулалт: Полоны хуваарьтай цаг агаарын өөрчлөлт, тариалангийн эргэлтэнд дасан зохицох

Удаан хугацаатай усалгааны төлөвлөлт хийхдээ, ихэнх тариачид өсөлтийн үе шат бүрт цагийн тохируулгыг сайжруулахын тулд өнгөрсөн цаг агаарын бичил мэдээ болон урьдчилан таамаглалын хэрэгслүүдийг ашиглаж байна. АНУ-ын Хөдөө аж ахуйн яамны саяхны судалгаагаар харахад таван жилийн динамик арга хэрэглэдэг хүмүүс тогтмол хуваарь ашигладаг хүмүүсээс дунджаар 18% илүү ус хэмнэдэг байдаг. Мөн орчин үеийн системүүд нилээ ухаалаг болсон бөгөөд дараагийн улиралд ямар тариа тарьж байгаагаас хамааран суурь усалгааны төлөвлөгөөг өөрчлөх чадвартай болсон. Энэ нь хлопкогийн талбайгаас бүрхүүл тарианд шилжих үед бүх зүйлийг дахин тохируулахад фермерүүдийн зарцууддаг цагийг ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг тул тариаллын улиралд маш их ялгааг гаргадаг.

Хувийн хувиарчилсан цагийн тохируулгатай усалгааны талаарх асуулт хариулт

Усалгааны системд хувийн цагийн тохируулга гэж юу вэ?

Усалгааны системд хувийн цагийн тохируулга гэдэг нь усны нийлүүлэлтийн үргэлжлэх хугацааг урьдчилан тогтоосон циклд тулгуурлан тохируулдаг төхөөрөмж бөгөөд усны нийлүүлэлтийг тарианы уурших, шүүрэх шаардлагатай тааруулахад тусалдаг.

Хувь хэмжээний таймерууд усыг хэрхэн хэмнэх вэ?

Усалгааны үргэлжлэх хугацааг тариалангийн бодит усны шаардлагатай нийцүүлснээр хувь хэмжээний таймерууд нөхцөл байдлын болон бодит цагийн өгөгдлүүдийн суурь дээр усалгааны цагийг тохируулж, усны алдагдлыг бууруулдаг.

Тариалангийн усны шаардлагыг тариаланчид хэрхэн тодорхойлох вэ?

Тариаланчид ууршилт-шүүрлийн бодолтоор тариалангийн усны шаардлагыг тодорхойлдог бөгөөд энд агаарт уурших ба ургамал шүүрэхэд алдагдах усыг тарианы төрлөөр өөр байдаг коэффициентээр үржүүлж олно.

Яагаад бүх тариаланчид усалгааны системд хувь хэмжээний тохиргоог ашигладаггүй юм бэ?

Одоогоор оюунлаг усалгааны системийг өргөнөөр хэрэглэж байгаа ч зарим тариаланчид гараар тохируулахыг илүүд үздэг бөгөөд энэ нь автомат тохиргооны аюулгүй байдлын талаарх буруу ойлголт эсвэл дадалтай байдалтай холбоотой байж болно.

Оюунлаг усалгааны удирдлагын төхөөрөмжүүд усны ашиглалтын үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Оюунлаг усалгааны удирдлагын төхөөрөмжүүд хөрсний чийгийн мэдрэгчид болон цаг агаарын урьдчилсан мэдээллээс бодит цагийн өгөгдлийг ашиглан усалгааны хуваарьтай динамик байдлаар тохируулга хийж, тариалангийн гарцыг муруйцахгүйгээр усны ашиглалтыг үр дүнтэй болгодог.