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灌漑スケジュール：いつ水を撒くべきかの謎を解く

Irrigation scheduling: Solve the mystery of when to water

植物の利用可能な水の指標としては、含水量よりも水ポテンシャルの方が優れている、しかし、ほとんどの灌漑スケジュール管理では、両方のセンサーからのデータを組み合わせることが有効です。

灌漑のスケジューリング二重測定が散水時期の謎を解く

植物の利用可能な水の指標としては、含水量よりも水ポテンシャルの方が優れているが、ほとんどの灌漑スケジュールの状況では、両方のセンサーのデータを組み合わせることが有効である。なぜなら、水ポテンシャルの強度の測定は、貯水量や必要な水の量には直接結びつかないからである。含水量の情報は、灌漑管理や水収支調査などの用途でも必要とされる。

二重測定により、灌漑スケジュールの決定を簡素化

二重測定の価値は、ブリガム・ヤング大学ターフ・ファームのデータで説明できる。ブリガム・ヤング大学ターフ・ファームでは、研究者が芝草の灌漑スケジュールの最適化について研究している。研究圃場は水が自由に利用できる砂質土壌にあったため、研究者たちは水ポテンシャルと含水量の両方を測定した。図1にその理由を示す。

A graph showing turf farm data — 図1.芝農場のデータ：水ポテンシャルのみ

初期の水ポテンシャルのデータは、ほとんどの場合、十分な水利用可能性を示し、面白みがないように見えるが、水が多すぎるかどうかはわからない。さらに、水ポテンシャルが変化し始めると、土壌はすぐにストレス状態に達する。数日以内に芝草は休眠に入る危険性がある。水ポテンシャルのデータは、散水が重要な時期を理解するために不可欠であるが、データはほとんど手遅れになるまで変化しないため、含水量のデータも必要である。

土壌水分センサーが画像を完成させる

水ポテンシャルとは異なり、水分量データ（図2）はより動的である。土壌水分センサーのデータは、日々の吸水による微妙な変化を示すだけでなく、根域を最適なレベルに維持するためにどれだけの水を与える必要があるかも示している。しかし、水分量データだけでは、最適なレベルを特定することは不可能だ。例えば、4、5日の間に水分量に大きな変化があった場合、研究者は現場での観察に基づいて、灌漑の時期が来たと判断するかもしれない。実際には、植物が水を利用できるかどうかはほとんどわからない。従って、2つのグラフを一緒にすることが有効である（図3）。

A graph showing turfgrass data — 図3.芝草のデータ：水ポテンシャルと体積含水率の両方

図3は、土壌水分の全体像を示している。研究者は、水分含量がどこで低下し、何パーセントで植物がストレスを感じ始めるかを観察することができる。また、土壌の水分が多すぎる場合、つまり、水分ポテンシャルセンサーが植物のストレスを感知し始める以上の水分含有量であることを認識することも可能である。この情報を使って、研究者は芝草の最適な範囲を体積含水率12％から17％と特定することができる。この範囲を下回ったり上回ったりすると、水が少なすぎたり多すぎたりすることになる。