Телефонът звънна в 5 сутринта в една знойна сутрин. Съседът ми Майкъл звучеше отчаян. Листата на царевицата му се извиваха и стресът се разпространяваше върху четиридесет акра.
„Поливах през ден“, каза той. „Но не мога да разбера защо моята царевица изглежда жадна, докато твоята изглежда перфектно.“
Тази година промени всичко за Майкъл и за много други фермери в нашия окръг. Той се научи да изчислява нуждите от вода на културите, използвайки нивата на евапотранспирация (ET) и добивите му се обърнаха. След като спря да гадае, водата се превърна в прецизен инструмент, а не в тъп инструмент.
Водата прави или прекъсва вегетационния сезон. Твърде малко и посевите увяхват. Твърде много и корените се задушават в наситена почва.
Тайната се крие в това да знаете точно от колко вода се нуждае всяка култура – въз основа на метеорологичните условия и етапите на растеж. Правилно направено, базираното на ET{1}}напояване може да намали разходите за вода с до 30% и същевременно да увеличи добивите.
Какво всъщност означава евапотранспирация
Представете си вашето царевично поле в горещ августовски следобед. Влагата се издига от почвата, докато царевичните листа изпускат пари във въздуха.
Заедно изпарението и транспирацията образуват евапотранспирация. Всяко растение действа като помпа, изтегляйки вода от корените към листата и след това в атмосферата.
Земеделските производители, които пренебрегват ставките на ET, губят пари.
Пет-годишно проучване на Университета на Небраска-Линкълн установи, че пропускането на ET изчисленията губи около 25% вода за напояване, като същевременно намалява добивите. Фермите, които са използвали ET планиране, са увеличили добивите на царевица с 18% и са намалили използването на вода с 22%.
Научих това по трудния начин през 2012 г. Придържах се към стария си календар-базиран график за поливане по време на необичайно хладен и влажен юли.
Моята соя не се нуждаеше от много вода, но все пак напоих. Корените изгниха, болестите се разпространиха и загубих 15% от реколтата. Тази грешка ме накара да приема ЕТ.
Растенията изпращат ясни сигнали за бедствие, но докато видите извиващи се листа от царевица или сгъване на листа от соя, увреждането на добива вече е започнало. Цените на ET ви позволяват да действате, преди да настъпи стрес.
Референтна евапотранспирация: Вашият дневен воден бюджет
Референтната евапотранспирация (ET₀) ви казва колко вода би загубила една стандартизирана тревна повърхност при настоящото време. Мислете за това като за вашия основен бюджет за вода за деня.
Метеорологичните станции изчисляват ET₀, като използват температурата на въздуха, влажността, вятъра и слънчевата радиация. Не е нужно сами да пресмятате числата – метеорологичните мрежи като калифорнийската CIMIS или еквиваленти в щата публикуват ежедневни стойности на ET₀. Много приложения за напояване вече ги доставят направо на телефона ви.
Изследванията показват, че ET₀ се променя драстично през сезоните:
| Сезон | Типичен ET₀ диапазон (в/ден) | Ключови метеорологични фактори |
|---|---|---|
| Пролет | 0.15 – 0.25 | Затопляне, по-дълги дни |
| лято | 0.25 – 0.35 | Силна топлина, дълги дни, ниска влажност |
| падане | 0.10 – 0.20 | Температури на охлаждане, по-къси дни |
| Зима | 0.05 – 0.10 | Студени температури, висока влажност |
Ежедневното проследяване на ET₀ ви дава основата за прецизно напояване.
Коефициенти на реколтата: Превръщане на времето в нуждите на реколтата
Всяка култура има своя собствена водна „личност“ и тя се променя с растежа. Коефициентите на културата (Kc) коригират стойностите на ET₀, за да съответстват на действителното търсене на растението.
Младите царевични растения с малки листа имат Kc стойности близо до 0,3. До репродуктивния стадий, когато короната е пълна, Kc се повишава до 1,2 или повече. Близо до зрялост стойностите падат отново, тъй като растенията забавят растежа.
Д-р Тери Хауъл от Службата за селскостопански изследвания на USDA го обяснява просто: „Коефициентите на реколтата представляват десетилетия данни за действителното използване на вода от реколтата. Използването на остарели или общи стойности може да ви отблъсне с 20% или повече.“
Стойностите на KC не следват календарни дати – те следват растежа на културите. Рано{1}}засадената царевица може да достигне своя връх в средата-юли, докато по-късното засаждане измества кривата към август. Визуалното подреждане на културите остава най-добрият ориентир.
Ето бърза моментна снимка:
| Етап на растеж | Царевица Kc | Соя Kc | Пшеница Kc |
|---|---|---|---|
| Възникване | 0.3–0.5 | 0.4–0.5 | 0.4–0.6 |
| Вегетативна | 0.5–0.8 | 0.5–0.8 | 0.6–1.0 |
| Репродуктивен | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 |
| Падеж | 0.6–0.8 | 0.7–0.9 | 0.4–0.6 |
Простата формула, която работи
Формулата за ежедневна употреба на вода от реколтата изглежда проста:
Използване на вода за културите=ET₀ × Kc × коефициент на ефективност
Ефективността на напояването е ключова. Спринклерите обикновено доставят 75–85%. Капковите системи достигат 85–95%. Системите за бразди могат да засегнат само 60–75%. Пренебрегнете тези корекции и ще над- или под-вода с голяма разлика.
Солта във водата за напояване усложнява математиката. Много култури се нуждаят от 10–20% допълнителна вода за извличане на солите от зоната на корените. Чувствителните култури може да се нуждаят от 25–30%. Научих този урок в тексаските памукови полета, където две години пропуснато излугване намалиха добивите с 15%.
По-интелигентно планиране
ET-базираният график заменя догадките с истинска наука. Всяка седмица съпоставям данните за ET₀ с коефициентите на културата, след което коригирам за валежите и почвените условия.
Видът на почвата играе голяма роля. Пясъчните почви се нуждаят от по-малки, по-чести приложения. Глинените почви могат да задържат повече вода, което позволява по-рядко, но по-интензивно напояване.
Изследванията потвърждават печалбата: напояването-специфично за зона въз основа на типа почва подобрява ефективността на използване на вода с 15–25% в сравнение с еднообразните приложения.
Прогнозите за времето също имат значение. Пропуснете поливането, ако се очаква буря след 48 часа. Увеличете напояването по време на горещи вълни.
През 2019 г., когато ET₀ скочи до 0,45 инча на ден по време на гореща вълна, увеличих честотата на напояване и спасих царевицата си, докато съседите претърпяха тежки загуби от стрес.
Напояване,-обусловено от времето в действие
Автоматизираните системи,-базирани на времето, сега правят тези корекции вместо вас. Интелигентните контролери извличат ET₀ от метеорологичните станции, след което ежедневно променят графиците за напояване.
Проучване на Калифорнийския университет установи, че автоматизираните системи намаляват използването на вода с 20% и повишават добивите с 12%.
Времето влияе върху ЕТ по начини, които много фермери подценяват:
| Метеорологични условия | ET Impact | Отговор на напояване |
|---|---|---|
| Горещо, сухо, ветровито | +50% до +100% | Увеличете честотата/продължителността |
| Прохладно, влажно, спокойно | -30% до -50% | Намалете напояването |
| Умерено/Средно | Базово ниво | Стандартен график |
| Дъждовно, Облачно | -40% до -60% | Забавете или пропуснете напояването |
Влажността и вятърът са толкова важни, колкото и температурата. Сухият въздух извлича влагата бързо. Вятърът ускорява още повече загубите.
Как да приложим ЕТ на практика
Преминаването към ET{0}}напояване е процес-по-стъпка:
1, Идентифицирайте надеждни местни източници на данни за ET₀.
2, Научете специфичните за културата-стойности на Kc за всеки етап на растеж.
3, Изчислете дневните нужди от вода на културите.
4, Регулиране на ефективността на системата.
5, Проследяване на прогнозите за времето и почвените условия.
6, Нанесете вода съответно.
7, Водете подробни записи, за да усъвършенствате практиките всеки сезон.
Калибрирането е критично. Тествайте действителните нива на приложение на вашата система. Малките грешки се натрупват бързо. Воденето на отчет-ви помага да забелязвате модели и да-настройвате решения година след година.
Разширени подходи
След като овладеете основите, можете да усъвършенствате допълнително.
Дефицитно напояване: Приложете по-малко от пълните нужди от ET по време на етапи, когато културите могат да понесат лек стрес. Виненото грозде често се възползва от това, произвеждайки по--качествени плодове. Направено правилно, спестява 15–25% вода с малко намаление на добива. Направено лошо, струва скъпо.
Разделно напояване: По-малките, по-чести приложения намаляват оттока и загубите при дълбоко просмукване. Автоматизираните системи се справят добре с това.
Сезонно бюджетиране: Изчислете общите нужди от вода за сезона, за да предвидите недостига и да планирате предварително.
