植物の利用可能な水をモデル化する方法
世界的に有名な土壌物理学者であるゲイロン・キャンベル博士が、土壌水プロセスの簡単なモデルに必要な知識を伝授する。
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、現代のブドウ園管理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、灌漑を管理することで、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生作物の水管理では、作物が水ストレスを受けないように灌漑を行う必要がある。ブドウの生産はもっと複雑だ。開花期のストレスは避ける必要があるが、その後、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、水の供給量と蒸発需要が激しく変動する中で、どのようにそれを行うことができるのだろうか?
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、気孔コンダクタンスの低下(これは葉温の上昇につながる)や、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、シュートの伸長率や葉の拡大率が変化す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。生産者は、蒸発要求量の推定値を用いて、水を止める時期(または作物が必要とする水の量)を決定することが多い。
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、地元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。
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)から構成される。良い近似値を得るために、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、遮蔽されな い部分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、潜在的な蒸発速度よ 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の相関関係を作成した。これらの真昼の値は、終日の遮蔽量に正比例する(操作マニュアルを参照)。 ACCUPAR LP-80を参照)。他の方法では、キャノピーの上下で光を測定する。
ACCUPAR は、植物キャノピーの光を測定する装置である。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。インターセプションは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つ以上の測定値と上の1つ以上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柄係数を計算する手順は以下の通りである:
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、散水率、土壌の貯水量、ブドウの木の水使用率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、ACCUPAR で測定される遮蔽日射量に正比例する。
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。
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 (2005):201-211.(記事リンク)
キャノピーの測定の詳細leaf area index 、キャノピーの測定について必要な情報をすべて入手できます。
世界的に有名な土壌物理学者であるゲイロン・キャンベル博士が、土壌水プロセスの簡単なモデルに必要な知識を伝授する。
研究者は、作物の収量を大幅に向上させるキャノピー構造の改良を行うために、さまざまな植物がPARを遮断し利用する能力に関する情報を利用することができる。
センサー表面の相対湿度(RHs)が90%以上のときは常に、塗装された葉濡れセンサーによって偽陽性が登録される。
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