灌漑ブドウ生産の作物係数の求め方

How to find crop coefficients for irrigated grapevine production

優れた灌漑管理には、2つの質問に答える必要がある: いつ水を入れるのか、そしていつ水を止めるのか?

貢献者

良い灌漑管理には、2つの質問に答える必要がある。

これらの質問に正しく答えることは、現代のブドウ園経営者にとって重大な仕事である。正しい知識と適切なツールがあれば、灌漑を管理してブドウの木の成長をコントロールし、結実を最大化し、果実の品質を調整することができる。ジャガイモやテンサイのような一年草作物の水管理では、作物に水ストレスを与えないように灌漑する必要がある。ブドウの生産はもっと複雑だ。開花期にはストレスを避ける必要があるが、その後は同化物の分配とブドウの木の成長をコントロールするために利用される。キャノピーの大きさや形、果実の様々な品質要因は、正確なストレスレベルの維持にかかっている。しかし、水の供給量や蒸発需要が大きく変化する中で、どのようにそれを行うことができるのだろうか?

水を入れるタイミング

生産者は、水を入れるタイミングを決めるのに、さまざまな方法を用いる。中には、植物をモニタリングする方法もある。ストレスは、シュートの伸長と葉の展開の速度の変化、気孔コンダクタンスの低下(これは葉温の上昇につながり、メータで測定できる)、葉の水ポテンシャルのマイナス幅の拡大によって示される。 SC-1 leaf porometerで測定可能)、葉の水ポテンシャルがよりマイナスになることによって示される。また、土壌水分の測定から推測することもできる。

Photograph of researchers using SC-1 leaf porometer on grape leaves
SC-1 leaf porometer

水を止めるタイミング

生産者は、水を止めるタイミング(または作物が必要とする水の量)を決定するために、蒸発需要の推定値を使用することが多い。蒸発需要は通常、作物係数Kc と潜在蒸発散量 PET の積として計算される。PETの値は、現地の気象観測所から入手可能である(有料の場合もある)。光遮断、風速、蒸気圧不足、利用可能水量、気温はすべてKcに影響を与えうるが、これらのうち最も重要なのは作物による光遮断である。最近の研究によれば、作物係数の変動の85%以上は光遮断の変動が占めている(L.E. Williams, 2001; Johnson, 2000)。蒸発にはエネルギーが必要で、そのエネルギーは太陽からもたらされるのだから、これは理にかなっている。

キャノピーと水の損失

これをもう少し明確にすると、蒸発散量とは、圃場から蒸発する水の総損失量である。蒸発(土壌からの損失)と蒸散(作物または植生からの損失)からなる。近似的には、蒸散量に占めるPETの割合は、作物によって遮られる入射日射量の割合に等しい。土壌が湿っている場合、遮られなかった割合はすべて蒸発に向かうが、土壌が乾燥している場合、土壌からの蒸発は潜在的な割合よりもはるかに小さくなる。したがって、Kcの値は、点滴灌漑か頭上灌漑か、灌漑の頻度によって異なるが、主に作物キャノピーによる放射線の遮蔽に依存する。

遮蔽を測定する方法はいくつかある。Williams(2001)は、真昼のキャノピー下の日陰面積を写真で測定し、これらの値とKcの相関関係を開発した。これらの真昼の値は、終日の遮光量に正比例する(METERAccuPAR LP80オペレーターズマニュアル参照)。他の方法では、キャノピーの上と下で光を測定します。

作物係数の計算

AccuPAR LP-80は、植物キャノピー内の光を測定する装置です。波長0.4~0.7マイクロメートルの光合成活性放射(PAR)を測定する。長さ80cmのプローブ内の80個のセンサーが平均化されるため、キャノピー下の非常に変動しやすい光レベルが簡単かつ迅速に平均化される。遮蔽率は1 - tとして計算され、ここでt(透過率)は、キャノピー下の1つまたは複数の測定値とキャノピー上の1つまたは複数の測定値の比である。AccuPAR 、Williams (2001)の相関を用いてブドウ園の作物係数を計算する手順は以下の通りである。晴れた日の正午から数時間以内に測定する。キャノピーの上方で PAR を 1 回測定し、キャノピーの下方で畝の中心から畝の中心まで、AccuPAR マニュアルの指示に従って等間隔に数回測定する。日向や日陰で優先的に測定するのではなく、その地域の平均値が出るように十分な量のサンプルを測定する。AccuPAR は自動的に t を計算する。1.0 からこの値を引くとインターセプションが得られる。Williams(2001)の相関は、この値に1.7を掛けてKcを求めるので、tが0.60の場合、interceptionは1 - 0.60 = 0.40となり、Kcは1.7 x 0.40 = 0.68となる。

Researcher using AccuPAR LP-80 in the field
AccuPAR LP-80

それは何を意味するのか?

要約すると、いつ灌漑を開始し、いつ灌漑を停止するかという問題に戻ろう。管理者は、ブドウの木の成長速度、葉の水分ポテンシャル、または気孔コンダクタンスをモニターして、灌漑を開始するタイミングを決定する。水を止めるタイミングは、散水量、土壌の貯水量、ブドウの木の水使用量を把握することで決定します。使用率は、PET(現地の気象データから計算)に作物係数を掛けたものである。作物係数は、遮られた日射量に正比例する。 AccuPAR LP-80.

質問は?

当社の科学者は、研究者や生産者が土壌-植物-大気の連続体を測定するのを何十年も支援してきた経験がある。

専門家に相談する

見積依頼

 

参考文献

Ayars, J., T. Trout, R. Mead, C. Phene, and R. S. Johnson."桃の成木の作物係数は真昼の樹冠遮光とよく相関している。" In III International Sympumium of Irrigation ofortultural Crops 537.InIII International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops 537, pp.455-460.1999.(記事リンク)。

Johnson, R. S., J. Ayars, T. Trout, R. Mead, and C. Phene.「桃の成木の作物係数は、真昼の樹冠遮光とよく相関している。Acta horticulturae(2000).(記事リンク)。

Williams, Larry E. "カリフォルニアにおけるワイン用ブドウの灌漑".Practical Winery & Vineyard23 (2001):42-55.

Williams, L. E., and J. E. Ayars."ブドウの水使用量と作物係数は、キャノピー下で測定した日陰面積の一次関数である".Agricultural and Forest Meteorology132, no.3-4 (2005):201-211.(記事リンク)

さらに詳しく

灌漑管理完全ガイドのダウンロード

測定に関する洞察

すべての記事を見る

より効率的な灌漑のためのPARの使い方

良い灌漑管理には、2つの質問に答える必要がある。

測定インサイトを読む

植物の利用可能な水:圃場容量と永久萎凋点はどのように決定するのか?

土壌水分センサーと水位センサーが連動し、水やりの開始と停止のタイミングを正確に示します。

測定インサイトを読む

進化した土壌水分センシング

TEROS センサーはより耐久性があり、正確で、設置がより簡単で速く、一貫性があり、パワフルで直感的なほぼリアルタイムのデータロギングと可視化システムにリンクしている。

測定インサイトを読む

ケーススタディ、ウェビナー、記事

最新のコンテンツを定期的にお届けします。

アイコン角 アイコンバー アイコンタイムズ