Planowanie nawadniania: Rozwiąż zagadkę, kiedy podlewać

Irrigation scheduling: Solve the mystery of when to water

Potencjał wody jest lepszym wskaźnikiem wody dostępnej dla roślin niż jej zawartość, ale w większości sytuacji związanych z planowaniem nawadniania przydatne jest połączenie danych z obu czujników.

WSPÓŁTWÓRCY

Planowanie nawadniania: Podwójne pomiary rozwiązują zagadkę, kiedy podlewać

Chociaż potencjał wody jest lepszym wskaźnikiem wody dostępnej dla roślin niż zawartość wody, w większości sytuacji planowania nawadniania przydatne jest połączenie danych z obu czujników. Wynika to z faktu, że intensywny pomiar potencjału wody nie przekłada się bezpośrednio na ilość zmagazynowanej lub potrzebnej wody. Informacje o zawartości wody są również wymagane w zastosowaniach takich jak zarządzanie nawadnianiem i badania bilansu wodnego.

Podwójne pomiary upraszczają decyzje dotyczące planowania nawadniania

Wartość podwójnych pomiarów można zilustrować danymi z Brigham Young University Turf Farm, gdzie naukowcy badają optymalizację planowania nawadniania trawy darniowej. Ponieważ poletka badawcze znajdowały się na piaszczystej glebie, w której woda była swobodnie dostępna, naukowcy zmierzyli zarówno potencjał wodny, jak i zawartość wody. Rysunek 1 ilustruje dlaczego.

A graph showing turf farm data
Rysunek 1. Dane farmy darni: tylko potencjał wodny

Wczesne dane potencjału wodnego wyglądają nieciekawie, pokazując odpowiednią dostępność wody przez większość czasu, jednak nie wskazują, czy zastosowano zbyt dużo wody. Ponadto, gdy potencjał wodny zaczyna się zmieniać, gleba szybko osiąga stan stresu. W ciągu kilku dni trawa darniowa może przejść w stan uśpienia. Dane dotyczące potencjału wodnego mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia, kiedy konieczne jest podlewanie, ale ponieważ dane nie zmieniają się, dopóki nie jest prawie za późno, wymagane są również dane dotyczące zawartości wody.

Czujniki wilgotności gleby uzupełniają obraz

A graph showing turf farm data
Rysunek 2. Dane dotyczące darni: tylko objętościowa zawartość wody

W przeciwieństwie do potencjału wody, dane dotyczące zawartości wody (rysunek 2) są bardziej dynamiczne. Dane z czujnika wilgotności gle by nie tylko pokazują subtelne zmiany spowodowane codziennym poborem wody, ale także wskazują, ile wody należy zastosować, aby utrzymać strefę korzeniową na optymalnym poziomie. Jednak na podstawie samych danych o zawartości wody niemożliwe jest określenie optymalnego poziomu. Na przykład, jeśli wystąpiły duże zmiany w zawartości wody w ciągu czterech lub pięciu dni, badacze mogą założyć, na podstawie obserwacji na miejscu, że nadszedł czas na nawadnianie. W rzeczywistości niewiele wiedzą o dostępności wody dla roślin. Dlatego warto połączyć te dwa wykresy razem (rysunek 3).

A graph showing turfgrass data
Rysunek 3. Dane trawy darniowej: zarówno potencjał wodny, jak i objętościowa zawartość wody razem

Rysunek 3 ilustruje całkowity obraz wilgotności gleby. Naukowcy mogą zaobserwować, gdzie spada zawartość wody i przy jakim procencie rośliny zaczynają odczuwać stres. Możliwe jest również rozpoznanie, kiedy w glebie znajduje się zbyt dużo wody: zawartość wody jest powyżej poziomu, w którym czujniki potencjału wody zaczynają wyczuwać stres roślin. Korzystając z tych informacji, naukowcy mogą określić optymalny zakres objętościowej zawartości wody w trawie darniowej na 12% do 17%. Wszystko poniżej lub powyżej tego zakresu oznacza zbyt małą lub zbyt dużą ilość wody.

Krzywe uwalniania wilgoci z gleby wyjaśniają całkowitą dostępność wody

A graph showing turfgrass soil moisture release curve
Rysunek 4. Krzywa uwalniania wilgoci z gleby trawy darniowej (czarna). Inne kolory to przykłady krzywych uwalniania wilgoci dla różnych rodzajów gleby.

Podwójne pomiary umożliwiają również tworzenie krzywych uwalniania wilgoci z gleby in situ, takich jak ta powyżej (rysunek 4), które szczegółowo opisują związek między potencjałem wodnym a zawartością wody. Naukowcy mogą ocenić te krzywe i zrozumieć wiele rzeczy na temat gleby, takich jak przewodność hydrauliczna i całkowita dostępność wody.

Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat pomiaru potencjału wody na potrzeby planowania nawadniania, przeczytaj "Dlaczego czujniki wilgotności gleby nie powiedzą Ci wszystkiego, co musisz wiedzieć" i "Dlaczego warto mierzyć potencjał wody?".

Pytania?

Nasi naukowcy mają wieloletnie doświadczenie w pomaganiu badaczom i hodowcom w pomiarach kontinuum gleba-roślina-atmosfera.

Wilgotność gleby 101

W tym 20-minutowym webinarium dowiesz się:

  • Dlaczego wilgotność gleby to coś więcej niż tylko ilość
  • Zawartość wody: czym jest, jak się ją mierzy i dlaczego jest potrzebna
  • Potencjał wody: czym jest, czym różni się od zawartości wody i dlaczego jest potrzebny
  • Czy należy mierzyć zawartość wody, potencjał wodny czy oba te czynniki?
  • Które czujniki mierzą poszczególne typy parametrów

Dowiedz się więcej o planowaniu nawadniania

Dowiedz się wszystkiego, co musisz wiedzieć o pomiarze wilgotności gleby, aby zoptymalizować planowanie nawadniania i jak to zrobić prawidłowo.

SPOSTRZEŻENIA DOTYCZĄCE POMIARÓW

ZOBACZ WSZYSTKIE ARTYKUŁY

Woda dostępna dla roślin: Jak określić pojemność polową i stały punkt więdnięcia?

Czujniki wilgotności gleby i czujniki potencjału wody współpracują ze sobą, wskazując dokładnie, kiedy należy rozpocząć i zakończyć nawadnianie.

PRZECZYTAJ INFORMACJE O POMIARACH

Jak zmierzyć potencjał wody

Porównanie obecnych metod pomiaru potencjału wody oraz zalet i wad każdej z nich.

PRZECZYTAJ INFORMACJE O POMIARACH

Jak modelować wodę dostępną dla roślin

Dr Gaylon Campbell, światowej sławy fizyk gleby, uczy tego, co trzeba wiedzieć o prostych modelach procesów wodnych w glebie.

PRZECZYTAJ INFORMACJE O POMIARACH

Studia przypadków, webinaria i artykuły, które pokochasz

Regularne otrzymywanie najnowszych treści.

icon-angle paski ikon ikona-czasu