Como modelar a água disponível na planta
O Dr. Gaylon Campbell, físico do solo de renome mundial, ensina o que você precisa saber para modelos simples de processos de água no solo.
Um bom gerenciamento de irrigação requer a resposta a duas perguntas: quando ligar a água e quando desligá-la. Responder corretamente a essas perguntas é um assunto sério para os gerentes de vinhedos modernos. Com o conhecimento certo e as ferramentas certas, a irrigação pode ser gerenciada para controlar o crescimento da videira, maximizar a frutificação e regular a qualidade da fruta. O gerenciamento da água em culturas anuais, como batata ou beterraba, requer irrigação para que a cultura nunca fique estressada por água. A produção de uvas é mais complicada. O estresse precisa ser evitado durante a floração, mas é usado posteriormente para controlar a partição de assimilados e o crescimento da videira. O tamanho e a forma do dossel e uma variedade de fatores de qualidade da fruta dependem da manutenção de níveis precisos de estresse. Mas como isso pode ser feito diante de um suprimento de água e demanda evaporativa extremamente variáveis?
Os produtores usam uma variedade de métodos para decidir quando ligar a água. Alguns envolvem o monitoramento da planta. O estresse é indicado por mudanças na taxa de alongamento dos brotos e expansão das folhas pela redução da condutância estomática (que leva ao aumento da temperatura da folha) e por potenciais hídricos foliares mais negativos. Ele também pode ser inferido a partir de medições da umidade do solo. Os produtores geralmente usam estimativas da demanda evaporativa para decidir quando desligar a água (ou quanta água a cultura precisa).
A demanda evaporativa é normalmente calculada como o produto de um coeficiente de cultura, Kc, e a evapotranspiração potencial, PET. Os valores de PET estão disponíveis (às vezes como um serviço pago) nas estações meteorológicas locais. A interceptação de luz, a velocidade do vento, o déficit de pressão de vapor, a água disponível e a temperatura do ar podem afetar o Kc, mas o mais importante deles é a interceptação de luz pela cultura. Estudos recentes mostram que a variação na interceptação de luz é responsável por mais de 85% da variação no coeficiente da cultura (L.E. Williams, 2001; Johnson, 2000). Isso faz sentido, pois a evaporação requer energia, e essa energia vem do sol.
Para deixar isso um pouco mais claro, a evapotranspiração é a perda total de água evaporativa de um campo. Ela consiste na evaporação (perda do solo) e na transpiração (perda da cultura ou da vegetação). Para obter uma boa aproximação, a fração da PET que é a transpiração é igual à fração da radiação solar recebida que é interceptada pela cultura. Quando o solo está úmido, a fração não interceptada vai toda para a evaporação, mas quando o solo está seco, a evaporação do solo é muito menor do que a taxa potencial. Quando a superfície do solo está úmida, o Kc é de cerca de 1,0, mas quando a superfície do solo está seca e o dossel é esparso, o Kc pode ser muito menor do que 1. O valor de Kc, portanto, varia dependendo do uso de irrigação por gotejamento ou aérea e da frequência da irrigação, mas depende principalmente da interceptação da radiação pelo dossel da cultura.
Existem vários métodos para medir a interceptação. Williams (2001) mediu fotograficamente a área sombreada sob o dossel por volta do meio-dia e desenvolveu correlações entre esses valores e o Kc. Esses valores do meio-dia são diretamente proporcionais à interceptação do dia inteiro (consulte o ACCUPAR LP-80 manual do operador). Outros métodos usam medições de luz acima e abaixo do dossel.
ACCUPAR é um instrumento para medir a luz nas copas das plantas. Ele mede a radiação fotossinteticamente ativa (PAR) na faixa de onda de 0,4 a 0,7 micrômetros. Oitenta sensores em uma sonda de 80 cm de comprimento são calculados, de modo que os níveis de luz altamente variáveis abaixo de um dossel são fácil e rapidamente calculados. A interceptação é calculada como 1 - t, em que t, a transmissão fracionária, é a proporção de uma ou mais medições abaixo do dossel para uma ou mais medições acima.
O procedimento para calcular um coeficiente de colheita para um vinhedo usando a correlação de ACCUPAR e Williams (2001) é o seguinte:
Para resumir, vamos voltar às perguntas com as quais começamos: quando ligar a água e quando desligá-la. Os gerentes monitoram as taxas de crescimento da videira, o potencial hídrico das folhas ou a condutância estomática para decidir quando iniciar a irrigação. Eles decidem quando desligar a água conhecendo a taxa de aplicação de água, a capacidade de armazenamento do solo e a taxa de uso da água pela videira. A taxa de uso é o PET (calculado a partir de dados meteorológicos locais) multiplicado pelo coeficiente da cultura. O coeficiente da cultura é diretamente proporcional à radiação interceptada, que é medida com ACCUPAR.
Nossos cientistas têm décadas de experiência em ajudar pesquisadores e produtores a medir o contínuo solo-planta-atmosfera.
Johnson, R. S., J. Ayars, T. Trout, R. Mead e C. Phene. "Os coeficientes de cultura para pessegueiros maduros estão bem correlacionados com a interceptação de luz do dossel ao meio-dia." Acta horticulturae (2000).(Link do artigo)
Williams, Larry E. "Irrigation of winegrapes in California" (Irrigação de uvas para vinho na Califórnia). Practical Winery & Vineyard 23 (2001): 42-55.
Williams, L. E. e J. E. Ayars. "O uso de água da videira e o coeficiente de cultivo são funções lineares da área sombreada medida sob o dossel." Agricultural and Forest Meteorology 132, no. 3 (2005): 201-211.(Link do artigo)
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O Dr. Gaylon Campbell, físico do solo de renome mundial, ensina o que você precisa saber para modelos simples de processos de água no solo.
Os pesquisadores podem usar as informações sobre a capacidade das diferentes plantas de interceptar e usar o PAR para projetar modificações na estrutura do dossel que melhorem significativamente o rendimento da colheita.
Sempre que a umidade relativa da superfície do sensor (RHs) estiver acima de 90%, um falso positivo é registrado pelos sensores de umidade das folhas pintadas.
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