Wirtualne czujniki

VPD

1. WPROWADZENIE

CO TO JEST DEFICYT CIŚNIENIA PARY WODNEJ?

Jeśli masz METOS^® urządzenie z czujnikiem higroclip (temperatura powietrza i wilgotność względna) teraz można również zobaczyć wartości deficytu ciśnienia pary i wykres w FieldClimate. Deficyt ciśnienia pary wodnej (VPD) jest wartością obliczaną na podstawie wilgotności względnej i temperatury powietrza i pozostaje w ścisłym związku z ewapotranspiracją.

VPD jest wskaźnikiem uwzględniającym wpływ temperatury na zdolność zatrzymywania wody przez powietrze, co napędza transpirację powierzchni liści (transpiracja występuje, gdy ciśnienie wody w liściach jest wyższe niż ciśnienie pary wodnej w powietrzu).

Jest to różnica między ilością wilgoci w powietrzu a tym, ile wilgoci może utrzymać powietrze, gdy jest nasycone (100 % RH). Gdy powietrze jest nasycone (para wodna zaczyna się skraplać) tworzą się chmury, rosa, pojawia się wilgoć na liściach.

Jeśli mamy niska VPD, oznacza to, że RH jest wysoki oraz transpiracja jest niski, mamy też mokrość liści.

Jeśli mamy wysoka VPD, oznacza to, że RH jest niski, brak zwilżenia liści, a rośliny muszą czerpać więcej wody swoimi korzeniami -. wysoka transpiracja.

Tabela 1: Prężność pary (mBar) w różnych temperaturach powietrza (°C) i wilgotnościach względnych (%).

CO JEST POTRZEBNE DO OBLICZEŃ?
- Temperatura powietrza (z HC)
- Wilgotność względna (z HC)

Możemy wtedy obliczyć ciśnienie nasycenia. Ciśnienie nasycenia można sprawdzić na wykresie psychrometrycznym lub wyprowadzić z równania Arrheniusa, sposobem na obliczenie go bezpośrednio z temperatury jest:

Rysunek 1: Wykres psychrometryczny

JAK TO JEST POKAZANE W FieldClimate?

Rysunek 2: Wykres VPD na FieldClimate pokazujący deficyt ciśnienia pary (mBar), temperaturę powietrza (°C) i wilgotność względną (%).

2. PRZYPADKI UŻYCIA

2.1 Zbyt wysokie VPD (zbyt niska wilgotność)

Szybkość ewapotranspiracji z liści może przekroczyć dopływ wody przez korzenie - nastąpi zamknięcie szpar i spowolnienie lub zatrzymanie fotosyntezy. Liście są narażone na uszkodzenia w wysokiej temperaturze, ponieważ chłodzenie ewaporacyjne jest zmniejszone.

Aby uniknąć obrażeń i śmierci z powodu więdnięcia, wiele gatunków roślin zwija swoje liście lub kieruje je w dół, próbując wystawić mniejszą powierzchnię na działanie słońca. Może to obniżyć jakość roślin doniczkowych i liściowych, a także zmniejszyć tempo wzrostu i jakość upraw warzywnych.

2.2 TOO LOW VPD (zbyt wysoka wilgotność)

Rośliny nie są w stanie odparować wystarczającej ilości wody, aby umożliwić transport minerałów (wapnia) do rosnących komórek roślinnych, nawet jeśli aparaty szparkowe mogą być w pełni otwarte.
Przy ekstremalnie niskim VPD woda może skraplać się na liściach, owocach i innych częściach roślin. Może to stanowić pożywkę dla rozwoju grzybów i chorób.
Przy niskim VPD może dojść również do gutacji (roślina wydziela wodę z komórek liścia).
Gdy rośliny nie są w stanie odparować wody, nadmierne ciśnienie turgorowe wewnątrz komórek może powodować rozszczepianie i pękanie owoców (np. pomidora).
W przypadku, gdy VPD jest na przemian zbyt wysokie i zbyt niskie, jakość owoców może ulec pogorszeniu w postaci pęknięć skurczowych skórki owocu, ponieważ ciśnienie turgorowe na przemian rozszerza i kurczy wypełnione wodą komórki owocu.

2.3 WYKORZYSTANIE VPD W PRZEDSZKOLU

1. Nowo ukorzenione sadzonki lub dopiero co wykiełkowane siewki lub młode rośliny, z ograniczonym ulistnieniem i małym systemem korzeniowym. Rośliny te powinny mieć niską transpirację, więc musimy utrzymywać je w niskim VPD (4 - 8 mbar), aby osiągnąć to wysokie RH musi być ustanowione (w zależności od temperatury).

2. Dobre rośliny, z rozwiniętymi liśćmi i systemem korzeniowym. Rośliny te powinny mieć wyższe VPD (8 - 12 mbar), co oznacza, że musimy utrzymać niską wilgotność względną (zależną od temperatury), oraz że mamy wysoką transpirację. Udaje nam się to osiągnąć:

Więcej zdrowych roślin, ze względu na niższe ciśnienie chorób (niskie RH).
Większe pobieranie składników pokarmowych, ze względu na większą aktywność systemu korzeniowego (duża transpiracja), również większe pobieranie wody.
Jeśli utrzymamy wysokie VPD przy niższej temperaturze (wyższej RH), unikniemy stresu transpiracyjnego.

PUNKT DEW

Punkt rosy to temperatura, w której powietrze jest nasycone parą wodną. Kiedy powietrze osiąga temperaturę punktu rosy przy danym ciśnieniu, para wodna w powietrzu jest w równowadze z ciekłą wodą, co oznacza, że para wodna skrapla się w takim samym tempie, w jakim paruje ciekła woda.

Poniżej punktu rosy, ciekła woda zacznie się skraplać na stałych powierzchniach (takich jak źdźbła trawy) lub wokół stałych cząstek w atmosferze (takich jak pył lub sól), tworząc chmury lub mgłę. Jeśli wilgotność względna wynosi 100%, temperatura punktu rosy jest taka sama jak temperatura powietrza. Zatem powietrze jest nasycone. Jeśli temperatura maleje, ale ilość pary wodnej pozostaje stała, woda zacznie się skraplać. Ta skondensowana woda, gdy tylko utworzy się na stałej powierzchni, nazywana jest rosą. Jest ona wyrażana w stopniach Celsjusza (°C), jak również w stopniach Fahrenheita (°F).

Aplikacje
Temperatura punktu rosy może być użyta do przewidywania, kiedy mróz radiacyjny będzie miało miejsce. Na przykład, jeśli niebo jest czyste, wiatr jest lekki, a temperatura powietrza o godzinie 18 wynosi 7,2°C (45°F), ale punkt rosy wynosi -2,2°C (28°F), to istnieje możliwość wystąpienia zabójczego mrozu. Ponownie, jest to potencjał, do którego temperatura może spaść w idealnych warunkach, ale najprawdopodobniej nie jest to rzeczywista niska temperatura.

Wysokie punkty rosy mogą być wykorzystane jako przewidywanie poważnych zjawisk pogodowych. Im wyższy punkt rosy, tym więcej wilgoci w powietrzu dla rozwoju ciężkiej pogody. Jeśli punkt rosy jest niższy niż 13°C (55°F) warunki są generalnie stabilnyjeśli temperatura wynosi około 18°C (między 55 a 64°F), jest pół wilgotna i półstabilny, około 18°C (65 do 74°F) wilgotne i niestabilny i powyżej 23°C (74°F) bardzo wilgotne i bardzo niestabilny. Istnieje wiele innych czynników wymaganych przy ciężkiej pogodzie, ale temperatura punktu rosy jest ważnym czynnikiem.

DELTA T

1.PRZEGLĄD

CO TO JEST DELTA T?

Obliczenia Delta T wymagają zainstalowania na METOS czujnika higroskopijnego (temperatura powietrza i wilgotność względna).^® stacja: dane mogą być przeglądane na FieldClimate w postaci wykresów i tabel o szczegółowej rozdzielczości.
Jest to miara, która uwzględnia łączny wpływ temperatury i wilgotności i wskazuje, czy warunki klimatyczne są odpowiednie do opryskiwania w celu maksymalizacji wydajności pestycydów (A. MacGregor, 2010).
Optymalny zakres Delta T wynosi od 2°C do 8°C.
Mimo, że stosuje się go przez cały rok, to szczególnie wykorzystywany jest w okresie letnim, gdyż wyższe temperatury i niska wilgotność względna powietrza ograniczają czas oprysku.
Monitoruj na bieżąco odczyt Delta T i ustaw wydajny oprysk zgodnie z harmonogramem. Warunki pogodowe mogą się szybko zmieniać w ciągu dnia, więc posiadanie możliwości monitorowania Delta T może pomóc w poprawieniu wydajności pestycydów.

Rysunek 1: Temperatura powietrza i wilgotność względna Czujnik higroskopijny

2. OBLICZENIA DELTA T

Potrzebne czujniki:

Temperatura powietrza (z hygroclipu)
Wilgotność względna (z hygroclipu)

Delta T jest obliczana przez odjęcie temperatury termometru mokrego od temperatury termometru suchego.

Rysunek 2: Zależność Delta T od temperatury i wilgotności względnej. Powszechnie stosowaną zasadą jest opryskiwanie, gdy Delta T wynosi od 2 do 8, z zachowaniem ostrożności poniżej 2 lub powyżej 10 (obszary żółte). Wartość Delta T powyżej 8°C wiąże się z wyższą temperaturą i niższą wilgotnością, jeśli jest niższa niż 2°C to wiąże się z wysokimi wartościami wilgotności względnej. Źródło: Adaptowane przez Gramae Tepper (2012) pierwotnie pochodzące z tabeli decyzji opryskowych firmy Nufarm.

3. DELTA T W KLIMACIE POLA

Delta T jest zintegrowana z Opryskiwanie okien klimatycznych. Jest ona dostępna jako 7-dniowa dokładna prognoza, obliczana co godzinę i skalibrowana na podstawie danych z Twojego METOS^® stacja.

Rysunek 3: Trend Delta T w odniesieniu do temperatury powietrza i wilgotności względnej w FieldClimate.

4. JAK UŻYWAĆ

Przed każdym opryskiem wymagane są odczyty warunków pogodowych na miejscu, w szczególności zalecany jest zawsze odczyt na żywo Delta T.

Ustaw minimalny lub maksymalny próg dla ostrzeżenia SMS. Odczyt na żywo Delta T jest aktualizowany co 5 minut.
W celu uzyskania bardziej efektywnego oprysku należy połączyć Delta T z innymi parametrami pogodowymi, np. prędkością i kierunkiem wiatru: unikać zarówno zmiennych, jak i porywistych lub zbyt spokojnych warunków wiatrowych.

Rysunek 4: Wstawić wartości brzegowe Delta T w FieldClimate.

ZBYT NISKA DELTA T

Czas przeżycia kropli będzie bardzo długi, co prowadzi do zwiększonego potencjału znoszenia - unikaj oprysków z RH>95%.
Spray nie będzie spływał z liści z powodu rosy lub mgły.
Unikać oprysku przy spokojnym wietrze - warstwa inwersyjna powoduje znoszenie cieczy roboczej.

ZBYT WYSOKA DELTA T

Unikaj wartości większych niż 10°C.
Unikać rozpylania w temperaturze powietrza powyżej 28°C.
Potencjalny wpływ na przeżywalność kropli i szybkość parowania: kropla oprysku odparuje z liścia rośliny, zanim zdąży wniknąć do tkanki roślinnej.
Sytuacje stresowe przy stosowaniu herbicydów.

PORE EC

Dla czujnika Decagon 5TE można teraz obliczyć w FieldClimate Pore EC zgodnie z metodą przedstawioną w Operatorzy 5TE. Instrukcja obsługi Wersja 3 - Decagon, forma pochodna Hilhorst, M.A. 2000. Aby aktywować obliczenia należy je włączyć w Konfiguracja wilgotności gleby jak wskazano na rys. 1. Obliczenia wymagają określenia offsetu, który Decagon zaleca ustawić równy 6. Jest to również wartość domyślna wstawiona w FieldClimate, ale można ją zmienić w polu względnym wskazanym na rys. 1, ponieważ Hilhorst stosuje dla różnych gleb i mediów wartości od 1,9 do 7,6 i sugeruje stosowanie wartości średniej 4,1.

Rysunek 1 - Tylko w przypadku czujnika Decagon 5TE: aktywacja obliczania EC porów i ustawienie terminu przesunięcia.

WAŻNA UWAGA:

Pamiętaj, że Bulk EC, Pore EC i Solution EC są różnymi zmiennymi.
Zastosowany model nie może być stosowany w glebie suchej. Z reguły model ma zastosowanie dla większości normalnych gleb i innych podłoży, jeśli VWC > 10% . W każdym przypadku obliczenia są ważne tylko przy przenikalności objętościowej większej niż składnik przesunięcia.

EWAPOTRANSPIRACJA

ET0 ewapotranspiracja dobowa obliczana jest równaniem FAO-56 Penmana-Monteitha i wymaga pomiarów (czujników) o:

Temperatura powietrza
Wilgotność powietrza
Promieniowanie słoneczne
Prędkość wiatru

ET0 informuje nas o tym, ile wody potrzebuje roślina do wzrostu każdego dnia, w oparciu o zapotrzebowanie atmosferyczne. Woda ta pochodzi z wilgotności gleby w strefie korzeniowej i/lub z opadów. W typowy gorący dzień uprawa kukurydzy może zużyć 7 do 9 mm lub około 1/3 cala wody. W ciągu tygodnia może to być od 30 do 50 mm wody. To pozwala nam zaplanować, ile potencjalnej wody jest potrzebne do utrzymania zdrowia i plonów.

Inną metodą oceny wskaźników ewapotranspiracji jest zastosowanie misek ewapotranspiracyjnych.