Gerenciamento da água de irrigação - 3 ferramentas que podem estar faltando

Irrigation water management—3 tools you might be missing

Saiba como gerenciar a água para obter o melhor desempenho do gramado ou da cultura.

CONTRIBUINTES

Os sistemas de gerenciamento de água de irrigação têm como objetivo cultivar culturas saudáveis com rendimento e desempenho ideais. A maneira de alcançar uma estratégia de agricultura de precisão é usar ferramentas de medição para encontrar o equilíbrio perfeito entre irrigação excessiva e insuficiente. No entanto, na realidade, muitas vezes vemos um maior uso de água, menor disponibilidade de nutrientes, maior pressão de ervas daninhas e mais trabalho. Por quê? Porque, sem querer, causamos a mesma situação que estamos tentando evitar. Este artigo explorará como evitar essas armadilhas e, ao mesmo tempo, minimizar o uso de água, fertilizantes, mão de obra e herbicidas. Vamos começar explorando alguns exemplos de sistemas de água desequilibrados.

Exemplo nº 1 - gramado de futebol

Há alguns anos, na METER, tivemos a oportunidade de colocar nossos sensores em um campo esportivo com terreno encharcado. Muitas vezes, havia poças de água em alguns pontos, dificultando o gerenciamento do gramado para embelezamento e tornando-o perigoso para os jogadores. O gramado estava sobre uma camada de 12 polegadas de solo com especificações ASTM, projetado para manter o gramado bonito, jogável e seguro, mesmo depois de uma chuva intensa. O objetivo era otimizar os insumos e reduzir a pressão das ervas daninhas invasoras. Nesse campo de futebol, a grama invasora, Poa, era o maior problema.

Figura 1. Conteúdo volumétrico de água na extremidade norte do campo no verão.
Figura 2. Conteúdo volumétrico de água na extremidade sul do campo no verão.

As Figs. 1 e 2 representam amostras coletadas em duas extremidades do campo de futebol. Ambas mostram o conteúdo de água do solo em ordem decrescente, e todas as medições de conteúdo de água estavam muito altas, especialmente na profundidade de 2 polegadas, que é onde estava a zona da raiz desse gramado específico.

A conectividade elétrica da água dos poros (ECp) desse solo também era baixa, sugerindo deficiência de nutrientes no solo em ambas as extremidades do campo. Após o exame, verificamos que o gramado tinha:

  • Baixa disponibilidade de nutrientes, o que limitou o verde do dossel
  • Excesso de água - que favoreceu o bluegrass anual (Poa) em detrimento do bluegrass perene, formando uma estrutura de solo mais fraca
  • Um sistema radicular raso - porque as raízes não precisavam ir muito longe para obter a água de que precisavam

Exploraremos as soluções para esse cenário mais adiante neste artigo. Por enquanto, vamos dar uma olhada em um segundo cenário de gerenciamento desequilibrado da água de irrigação.

Exemplo nº 2 - Cannabis ao ar livre

O gráfico a seguir mostra as medições do conteúdo de água do solo em um campo de cannabis ao ar livre. A configuração do campo de irrigação era ideal, com espaçamento de um metro entre as plantas transplantadas da estufa e dois metros entre cada linha. Um sistema aberto de irrigação por gotejamento foi instalado sob uma cobertura de plástico preto acima do solo argiloso com sensores enterrados a 15, 30 e 60 cm. Naquele ano, a primavera e o verão foram quentes e secos, deixando o sistema com pouca água latente no solo, mas, antes do plantio, o solo foi irrigado, molhando até a profundidade de monitoramento de 60 cm. As cercas de segurança instaladas ao redor do perímetro podem ter criado microclimas.

Figura 3. Conteúdo de água do solo a 30 cm em cannabis ao ar livre.

A Fig. 3 ilustra que, se estiver tentando gerenciar a água de forma eficaz, não é suficiente examinar o conteúdo de água do solo por si só. Você pode ver que nada de particularmente agitado estava acontecendo nesse solo. Os níveis de conteúdo de água estavam sendo mantidos em um nível razoavelmente uniforme, mas isso não mostra o quadro completo.

Apesar do teor de água no solo aparentemente ideal, os resultados da colheita não foram nada brilhantes. A cultura produziu muito pouca biomassa em comparação com o rendimento esperado para as condições medidas. Para descobrir o que estava acontecendo no solo, o Dr. Colin Campbell realizou alguns cálculos no sistema de gerenciamento de irrigação e os comparou com a evapotranspiração. O sistema de irrigação aplicou cerca de 0,4 mm por hora em dois ou três ciclos por dia. Os produtores até mesmo olharam sob a cobertura de plástico preto e descobriram que o solo não estava apenas úmido, mas na verdade enlameado, então presumiram que o problema não era a quantidade de água aplicada. Mas eles estavam errados. O rendimento daquele ano foi muito menor do que o esperado.

A visão de uma boa gestão da água de irrigação

Para irrigar corretamente, você precisa saber quando ligar e quando desligar a água. Em teoria, esse é um conceito simples. Na prática, calcular quando a água precisa ser ligada e desligada é bastante complicado. Para calcular isso, você precisa saber a resposta para três perguntas:

  1. Qual é a quantidade de água utilizada pela cultura?
  2. Qual é a disponibilidade atual de água no solo?
  3. Qual é o total de água disponível para você?

Vamos dar uma olhada em quais ferramentas são usadas para responder a cada uma dessas perguntas.

3 perguntas - 3 ferramentas diferentes

Para determinar a quantidade de água que as plantas estão usando diariamente, é necessário calcular a quantidade de evapotranspiração. Saber a quantidade de água que a planta perde diariamente informará a quantidade de água que ela deve ingerir. Para determinar se a água no solo está disponível de forma ideal para o crescimento das plantas, é preciso calcular o potencial hídrico do solo. Assim como a temperatura mostra a faixa de conforto térmico humano, independentemente do tamanho do cômodo, o potencial hídrico determina se a água está disponível para as plantas extraírem do solo, independentemente do tipo de solo. Por fim, para entender quanta água está livremente disponível para a planta absorver, é preciso conhecer a curva de liberação de umidade do solo. Essa curva é a relação entre o potencial hídrico e o conteúdo de água que define o envelope de água disponível para a planta.

Ferramenta nº 1 - Evapotranspiração

Em um webinar anterior com a Campbell Scientific, discutimos a evapotranspiração, ou ET, em detalhes, mas para os fins deste aplicativo, há apenas algumas coisas que você precisa saber para calcular a evapotranspiração. Há uma relação que troca massa e energia em sistemas em que a radiação solar entra e o calor sai nas formas de temperatura e perda de vapor de água, além de outras trocas no sistema. Podemos usar uma equação para resolver isso.

Figura 4. Equação de Penman-Monteith.

A Fig. 4 mostra a equação de Penman-Monteith na parte superior, que é usada para calcular a evapotranspiração. Essa equação usa outras trocas de energia dentro do sistema para determinar a quantidade de água que está sendo perdida devido à evaporação e à transpiração. Infelizmente, não podemos medir diretamente a evapotranspiração muito bem; em vez disso, nós a calculamos a partir de um coeficiente de cultura. Depois de calcular a evapotranspiração do seu sistema, esse valor pode ser usado para programar a irrigação.

Cálculo da ET de referência

"Mas como?" Essa é uma pergunta que nos fazem com frequência. "Essa é uma palavra grande e longa com uma equação grande e longa. Para que eu preciso dela?" A realidade é que, para calcular a ET, você só precisa saber a quantidade de radiação solar que entra, a velocidade do vento, a temperatura e a umidade relativa medidas em seu local. Um instrumento como as estações meteorológicas multifuncionais ATMOS 41 ou ATMOS 41W da METER, instaladas em seu local, pode medir todos esses parâmetros e muito mais, facilitando muito os cálculos de evapotranspiração. Depois que a evapotranspiração é calculada, você pode entender quanta água está sendo perdida no sistema para saber quanta água precisa ser adicionada por meio da irrigação.

Figura 5. ATMOS 41 Estação meteorológica multifuncional.

Para o exemplo anterior da cannabis ao ar livre, podemos usar a Figura 6 para entender os cálculos da ET de referência (ETo) com base no coeficiente de cultura de uma cultura de referência.

Figura 6. Estimativa de perda de água da cultura.

A Fig. 6 mostra números que ilustram a quantidade de água que teria sido perdida por uma cultura de referência a cada dia. Embora a cannabis não seja a grama bem regada de 12 centímetros de altura que foi usada como cultura de referência, à medida que crescia durante a estação, ela realmente imitava esse dossel de grama. No caso da plantação de cannabis ao ar livre, o campo estava sendo muito mal regado, mesmo para as medições do final da estação, e, portanto, a plantação teve um desempenho muito inferior.

O problema com a ET de referência

O problema de confiar na ET de referência é que ela só pode lhe mostrar parte do quadro. A maneira mais fácil de explicar isso é visualizar um carro dirigindo pela estrada. O ET de referência o ajudará a se manter em uma direção, mas você não terá ideia se está dirigindo no lado errado da estrada, no lado certo ou na vala. Ele o manterá muito consistente, mas não lhe dará os pontos de referência para realmente entender onde você está.

Vamos revisitar o exemplo do gramado esportivo para entender isso melhor. Esse campo de futebol consiste em solo nativo de argila siltosa e a irrigação é controlada apenas pela ETo.

Figura 7. Conteúdo de água do solo em um campo de futebol da BYU.

A Fig. 7 mostra o conteúdo de água do solo do campo de prática, ilustrando uma consistência notável. Todos os dias, os irrigadores conseguiam fazer com que os níveis de umidade do solo voltassem ao mesmo ponto. Portanto, ao monitorar o teor de água, eles conseguiram manter os níveis de umidade do solo consistentes, como um carro indo em uma direção. Com base nessas informações, não sabemos se essa é a direção correta. Se você observar atentamente o gráfico, verá a linha amarela, o sensor mais profundo a 12 polegadas, bem abaixo do nível da raiz. Há flutuações nessa linha por volta de 5 de julho e de 14 a 16 de julho. Isso indica que o campo pode estar recebendo água em excesso nesses momentos, mas não nos diz quanto excesso.

Ferramenta nº 2 - Potencial de água do solo

Compreender o conteúdo de água do solo é vital, mas não é o quadro completo. Para contextualizar o conteúdo de água, você também deve conhecer o potencial hídrico do solo. O potencial hídrico pode parecer intimidador em um primeiro momento. É por isso que organizamos vários webinars sobre o assunto, incluindo Water Potential 101, Water Potential 201, Water Potential 301 e Water Potential 401. Mas, para usar o potencial hídrico, você não precisa entender os meandros de cada aspecto. Da mesma forma que você não precisa entender como a escala Fahrenheit é calculada para saber qual temperatura o deixa confortável, com o potencial hídrico, você só precisa saber o quão confortáveis suas plantas estão em pontos dentro da escala de potencial hídrico (geralmente uma escala de kPa). O cálculo do potencial hídrico do solo pode ser feito facilmente com instrumentos como o TEROS 21.

Figura 8. TEROS 21 sensor de potencial hídrico do solo.

O cálculo do potencial hídrico do solo responderá à pergunta "há água disponível?". Idealmente, a água deve ser mantida no solo em um nível ideal para plantas verdes e saudáveis. O potencial hídrico é uma forma mensurável de descrever a facilidade com que a planta é capaz de extrair água do solo.

Como saber se a quantidade de água presente é ideal para uma cultura específica? A comparação de temperatura que discutimos anteriormente é ideal para nos ajudar a entender esse conceito. A temperatura define o nível de conforto humano, não o conteúdo de calor. O conteúdo de calor é a quantidade de calor em um ambiente. A temperatura é o estado energético do calor em um ambiente. Portanto, a temperatura define seu nível de conforto nesse ambiente.

O potencial hídrico do solo faz o mesmo com as plantas, definindo o conforto delas. O conteúdo de água é a quantidade de água disponível para as plantas no solo. O potencial hídrico é o "termômetro" da água na zona da raiz da planta, identificando se a água presente no solo pode ser acessada pela planta, independentemente do tipo de solo.

Combinação de ETo e potencial hídrico

A ETo e o potencial hídrico são componentes vitais para a compreensão das interações entre o solo, a planta e a água, mas, individualmente, você está utilizando apenas metade de sua utilidade. Combinados, a ETo e o potencial hídrico podem definir empiricamente se a planta tem ou não a quantidade ideal de água. Como no exemplo do carro, o conteúdo de água identifica a direção para a qual estamos indo e o potencial hídrico nos mostra se é ou não a direção que queremos seguir.

Water management irrigation graph
Figura 9. Medições de conteúdo de água e potencial hídrico aplicadas ao gramado esportivo

 

A Fig. 9 ilustra o que acontece quando as medições do conteúdo de água e do potencial hídrico são aplicadas ao exemplo do gramado esportivo. A faixa verde definida pelo potencial hídrico é o envelope no qual o gramado será capaz de extrair água do solo. Quando as medições de conteúdo de água são sobrepostas ao gráfico de potencial hídrico, a imagem fica clara. Os níveis de água desse campo, embora consistentes, eram consistentemente altos demais. Como o garçom da ilustração, você continua a encher um copo que não pode conter mais água do que o máximo.

O poder da combinação de conteúdo e potencial de água

Para solidificar a importância de fazer ambas as medições de forma congruente, vamos dar uma olhada em mais alguns exemplos. Um dos primeiros experimentos que realizamos com nossos sensores de potencial hídrico ilustrou essa importância. Instalamos o equipamento em um campo de batatas em Grace, Idaho, optando por usar os sensores TEROS 11 para medir o conteúdo de água e os sensoresTEROS 21 para medir o potencial de água do solo.

Figura 10. As medições de umidade do solo para o campo de batatas em Grace, ID.

A Fig. 10 mostra dois gráficos, sendo o superior o teor de água dos campos de batata e o inferior o potencial hídrico. O gráfico do teor de água não mostra muitas mudanças ao longo da estação e não indica nenhum tipo de problema ou angústia. No entanto, o potencial hídrico, referido na Fig. 10 como potencial matricial, permaneceu na faixa ideal para três dos sensores, mas outros três começaram a cair para a faixa de estresse e murcha permanente.

Como a queda nos números de potencial hídrico ocorreu em três sensores durante esse experimento, informamos ao agricultor que ele deveria adicionar mais água a essas áreas. O agricultor foi até esses locais, cavou e encontrou água e decidiu que os dados ou os sensores deviam estar com defeito. Embora nos esforcemos para obter precisão em todos os produtos, reconhecemos que a falha do equipamento sempre pode ser uma resposta válida ou talvez uma instalação incorreta. No entanto, quando comparamos o rendimento de cada local com o número de dias em que esses locais foram medidos como estando sob estresse, os dados mostraram uma imagem clara do problema.

Figura 11. Dados do campo de batata de Grace, ID, comparando o rendimento em cada local com o número de dias que cada um passou abaixo de -100 kPa.

Após o término da temporada, compilamos os dados e apresentamos uma correlação muito intrigante para o agricultor. Os dados mostraram uma forte correlação entre locais com baixo rendimento e locais com um alto número de dias de estresse. Esse foi um grande momento de "ah-ha" para o agricultor. Seu próximo passo foi colocar sensores de conteúdo de água e potencial hídrico em todos os seus campos. Desde então, o agricultor observou uma mudança drástica em sua estratégia de gerenciamento da água de irrigação, com um aumento consistente na produtividade, como se sabe agora.

Em outro exemplo de uma fazenda de batatas em Rexburg, Idaho, as medições de ETo e conteúdo de água estão ilustradas no gráfico abaixo.

Figura 12. ETo e medições de eventos de irrigação no final do verão em uma fazenda de batatas em Rexburg, ID.

A Fig. 12 mostra que a ETO e os eventos de irrigação coincidem razoavelmente bem entre si. Se essa tivesse sido a cultura de referência, a água fornecida deveria ter sido bastante precisa. No entanto, como essas batatas não são gramíneas com 12 centímetros de altura e bem irrigadas, não sabemos ao certo se esse padrão de irrigação foi ideal para esse sistema.

Figura 13. Potencial hídrico do solo no final do verão em uma fazenda de batatas em Rexburg, ID.

A Fig. 13 mostra as medições do potencial hídrico desse mesmo campo no mesmo período. Um sensor (linha verde) mostra que o local estava recebendo mais água do que o necessário, logo acima do envelope de potencial hídrico, desperdiçando recursos e potencialmente lavando os nutrientes do solo. O segundo sensor (linha laranja) estava em uma profundidade menor e estava dentro do envelope, mas ainda na extremidade superior da faixa. Nesse exemplo, o campo estava recebendo mais água do que o necessário. Os produtores mencionaram ter visto muita água no dossel, o que causou alguns desafios à produção. Nesse sistema, pequenos ajustes poderiam ter sido feitos no sistema de gerenciamento de irrigação para colocá-lo dentro da faixa ideal e economizar recursos no processo.

Ferramenta nº 3 - Curva de liberação de umidade

Como dito anteriormente, a curva de liberação de umidade é a ferramenta que usamos para responder à pergunta: "quanta água está livremente disponível para a planta?"

Vamos usar nosso exemplo de um carro dirigindo pela estrada para entender como as curvas de liberação de umidade respondem a essa pergunta. Se sua planta estiver em um solo franco-siltoso, é como uma estrada com pistas bem largas. Ao dirigir por essa estrada, você pode se desviar para a esquerda ou para a direita sem correr o risco de sair da pista. Há muita margem de erro para corrigir pequenas oscilações. Se sua planta estiver na areia, a estrada tem pistas muito estreitas. As restrições são muito implacáveis e a menor inclinação do volante o colocará em território perigoso rapidamente.

Figura 14. A curva de liberação de umidade para três tipos de solo.

A curva de liberação de umidade compara a quantidade de água presente no solo com a quantidade de água disponível para as plantas usarem. Como você pode ver, há uma relação muito diferente entre argila, barro e areia em termos de conteúdo de água e potencial hídrico. Por exemplo, como mostra este gráfico, a 0,2 m3/m3 de conteúdo de água com um potencial matricial de -100 kPa, as plantas em solo argiloso estariam além do ponto de murcha. Um solo argiloso estaria bem na faixa ideal. Se a planta estiver em um solo arenoso, a água e os nutrientes serão lavados diretamente para fora do solo.

À medida que o solo seca, fica cada vez mais difícil para as plantas extraírem a água desse solo. As curvas de liberação de umidade descrevem essa relação e compreendem a quantidade de água disponível para as plantas em seu sistema de gerenciamento de água de irrigação.

Há vários anos, realizamos um estudo em um solo de areia argilosa. Durante o estudo, o proprietário da lavoura foi para casa no fim de semana do Memorial Day sem saber que o sistema de irrigação havia falhado e voltou três dias depois e encontrou a grama morta.

Figura 15. Potencial de água do solo e conteúdo de água do solo para o campo de grama no exemplo do Memorial Day.

A Fig. 15 mostra que o envelope de potencial hídrico para essa planta nesse solo era bem pequeno. Há apenas uma diferença de 12 mm entre o ponto de murcha permanente (no lado direito do gráfico) e o ponto de supersaturação (no lado esquerdo do gráfico), onde o excesso de água simplesmente escorrerá pelo solo. Nessa situação, a cultura precisava de 6 mm de água todos os dias. Com o sistema de irrigação desligado por três dias, não havia como o sistema reter água suficiente para que a cultura permanecesse viva durante o período em que ficou sem irrigação. Esse gráfico ilustra claramente por que o campo de grama morreu durante o fim de semana de três dias.

Como aplicar uma curva de liberação de umidade

A aplicação de uma curva de liberação de umidade ao seu sistema requer as quatro etapas a seguir:

  1. Determine o limite superior e inferior do potencial hídrico - Isso depende da cultura individual e do solo que você está medindo
  2. Encontre valores de conteúdo de água para os limites superior e inferior do potencial hídrico
  3. Determinar a profundidade da zona da raiz da planta (Zroot)
  4. Pegue a diferença no conteúdo de água e multiplique-a pela profundidade de enraizamento

Irrigação máxima = (VWCup - VWClow)Zroot

No exemplo da cannabis para uso externo, a fórmula é a seguinte:

Irrigação máxima = (0,16 - 0,08) x 15 cm = 1,2 cm ou 12 mm

Se você se lembra, as medições de conteúdo de água e Eo para esse estudo foram bastante consistentes e não indicaram um problema. No entanto, quando essas informações foram combinadas com os dados de potencial hídrico, ficou muito mais fácil ver qual era realmente o problema.

Figura 16. Medições do potencial hídrico para o exemplo da cannabis ao ar livre.

Como eles não haviam prestado atenção ao potencial hídrico dessa cultura, o potencial hídrico despencou para -1500 kPa, o ponto de murcha permanente. A cannabis, como planta, não foi estudada extensivamente, mas continua a extrair água do solo até o ponto de murcha. No entanto, permanecer nesse estado por muito tempo não é bom para a planta porque a força a transferir toda a sua energia da construção de biomassa para a sobrevivência. O produtor percebeu o problema no início de agosto, irrigou em excesso por um dia e não manteve a rega, e o potencial hídrico diminuiu rapidamente de novo.

Lições a serem aprendidas

Embora os produtores queiram obter o máximo de suas culturas, as soluções que podem ter funcionado em situações anteriores podem estar prejudicando as plantas que eles estão tentando ajudar. Sem uma visão completa das necessidades e consequências de cada aspecto do plano de gerenciamento da água de irrigação, eles não serão tão bem-sucedidos quanto esperam.

Essas três ferramentas podem melhorar a saúde das plantas e as restrições de recursos. A evapotranspiração é um ótimo começo, mas, por si só, não é informação suficiente para entender o quadro completo do gerenciamento da água de irrigação. Ela manterá nosso carro em uma direção consistente, só não sabemos se é a direção certa. A combinação do potencial hídrico com a ETo pode manter a irrigação em andamento "entre as linhas", mas ainda não temos certeza de quanto espaço de manobra temos dentro dessas linhas. A adição de curvas de liberação de umidade nos mostra a quantidade de água a ser aplicada na zona ideal, definindo o envelope.

Perguntas frequentes sobre o gerenciamento da água de irrigação

O que dizer de possíveis zonas áridas no futuro que não tenham água disponível para irrigação de plantações de vegetais em grandes áreas?

Como você pode ver nas notícias, temos um desafio com a água doce em todos os lugares. Precisamos pensar em como avançar para manter esses recursos. Os fertilizantes dobraram de preço ou mais no último ano, há desafios com insumos, água, fertilizantes e pesticidas. Isso não é apenas um martelo gigante que vai esmagar todas essas coisas. Mas podemos criar um equilíbrio hídrico nesses sistemas que estão se tornando mais áridos devido às mudanças climáticas. Poderemos entender melhor nossos sistemas se fizermos medições melhores e as colocarmos em um tipo de entendimento de como irrigar e melhorar essas coisas. Esses dados devem nos permitir continuar a irrigar zonas que têm toda essa pressão de água. Precisamos descobrir maneiras de fazer isso. Não podemos seguir uma mentalidade que diz: "Ei, se as plantas estão parecendo um pouco estressadas, vamos simplesmente jogar mais água". Precisamos usar as ferramentas para nos informar mais sobre as plantas e como elas estão se comportando e, em seguida, usá-las de forma eficaz para melhorar a forma como regamos, em vez de sempre regar em excesso.

 

É possível desenvolver curvas de liberação de umidade no campo?

As informações sobre o envelope de água que mostramos acima, a partir desse gramado, foram, na verdade, algo que fizemos no campo. Colocamos alguns sensores de conteúdo de água TEROS 12 e alguns sensores de potencial de água TEROS 21, juntamos os dois e nos fizemos a mesma pergunta: podemos desenvolver esse envelope de água no campo? Os dados que mostrei a vocês não foram incluídos. Mas, é claro, o site METER Group também tem uma instrumentação muito legal para desenvolver o potencial hídrico, o conteúdo de água e a curva de liberação de umidade no laboratório. Queríamos ver como eles se comparam. Por isso, fomos ao laboratório e reunimos alguns dados. Não mencionei isso no próprio exemplo, mas havia alguns dados de laboratório juntos e eles realmente correspondiam muito bem. Então, começamos a conversar com muitas pessoas diferentes e, curiosamente, muitas delas tiveram a ideia de experimentar o que podemos fazer em campo no laboratório. De modo geral, as coisas estão se encaixando. Agora, será que não estão combinando? Sim. Por quê? Porque temos raízes no solo. Se levarmos para o laboratório, elas podem secar, podemos estar compactando nossas amostras, podemos não ter esses sensores próximos o suficiente e eles podem não estar respondendo ao mesmo tempo, o que é verdade, pois os sensores de potencial de água são mais lentos para responder do que o sensor de conteúdo de água. Então, eles podem ser diferentes? Sim. O que estamos vendo até agora? Eles estão bem próximos.

 

Quais são alguns dos prós e contras da modelagem em relação às medições diretas?

Como uma empresa dedicada à criação de ferramentas de medição direta, às vezes pode ser difícil não desenvolver uma tendência para a medição direta, mas há uma necessidade óbvia de modelar e combinar a modelagem com as medições. A abordagem discutida neste artigo é consistente com a combinação de coisas como evapotranspiração e medições de água do solo no campo com modelagem e o que podemos prever a partir de outras medições. Um desafio é que estamos medindo em um ou alguns locais no campo, mas não estamos medindo todos os pontos do campo. Realmente não podemos testar locais suficientes para conduzir algo como um sistema de irrigação de taxa variável que poderia colocar exatamente a quantidade certa de água em qualquer local do campo. Às vezes, o problema é um sistema de irrigação de interruptor único, como um pivô central, que funciona em uma determinada velocidade ao redor do campo e não pode ser ajustado ao longo do campo, mesmo que os dados estejam presentes. O uso de um sensor, como um sensor de potencial hídrico no campo, mesmo em um local em algumas profundidades, pode melhorar muito esse esforço de modelagem. Estimar o balanço hídrico, adicionar as condições climáticas e criar uma curva de liberação de umidade, tudo isso tende a ser feito no campo. Podemos criar uma espécie de modelo do sistema com uma curva de liberação de umidade, mas acredito que ir a campo e medir diretamente o potencial hídrico é algo que realmente perdemos até agora e que precisamos pensar para o futuro. No passado, era prática comum medir o teor de água no campo e modelar o potencial hídrico devido à falta de ferramentas precisas, confiáveis e acessíveis para realizar as medições in situ. Um dos grandes trabalhos de nossa vida aqui em METER Group foi mudar isso.

 

A que hora do dia você deve medir o potencial hídrico?

Há dois tipos diferentes de potencial hídrico que precisam ser considerados separadamente para esta pergunta. Há o potencial hídrico da planta e o potencial hídrico do solo. O solo é muito bem protegido dia e noite. Portanto, não há muitas oscilações no potencial hídrico do solo, exceto quando ele fica muito seco. No potencial hídrico da planta, você vê oscilações entre o dia e a noite. As medições nas plantas variam de acordo com a demanda evaporativa. Por esse motivo, ao medir o potencial hídrico da planta, é melhor fazer medições antes do amanhecer.

 

É necessário medir a ETo se você tiver medições de perda de conteúdo de água?

A resposta a essa pergunta é mais ou menos sim e mais ou menos não. Você certamente pode se dar bem colocando apenas sensores de potencial hídrico e usando o ETo. É por isso que os apresentamos como ferramenta um e ferramenta dois. O ETo fornece o coeficiente de cultura. Algumas pessoas estavam argumentando de forma muito persuasiva que não precisavam de ETo. A medição do conteúdo de água e do potencial hídrico no solo deve ser a mesma, o uso da água fora do solo deve ser o mesmo que o uso da água que a ETo está captando, certo? O que vimos até agora é que enterrar um sensor de teor de água com sensores de potencial hídrico para obter a curva de liberação de umidade realmente oferece um quadro mais completo. Muitas vezes, a objeção se torna o custo da necessidade percebida de estações meteorológicas em todos os campos. Em nossos estudos, não vemos a necessidade de uma ATMOS 41 em todos os campos. Em vez disso, usamos um ATMOS 41 para cada raio de 15 quilômetros. Você pode então usar o único ATMOS 41 para obter o ETo de vários campos na área e, em seguida, usar seu conteúdo de água nesse campo específico para ajustar os cálculos.

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Nossos cientistas têm décadas de experiência em ajudar pesquisadores e produtores a medir o contínuo solo-planta-atmosfera.

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