Виртуальные датчики

VPD

1. ВВЕДЕНИЕ

ЧТО ТАКОЕ ДЕФИЦИТ ДАВЛЕНИЯ ПАРА?

Если у вас есть METOS^® устройство с датчиком hygroclip (температура воздуха и относительная влажность) теперь вы также можете видеть значения дефицита давления пара и график в FieldClimate. Дефицит давления пара (VPD) - это величина, рассчитываемая на основе относительной влажности и температуры воздуха и находящаяся в тесной взаимосвязи с эвапотранспирацией.

VPD - это показатель, учитывающий влияние температуры на влагоудерживающую способность воздуха, что является движущей силой транспирации поверхности листьев (транспирация происходит, когда давление воды в листьях выше давления паров воздуха).

Это разница между количеством влаги в воздухе и тем, сколько влаги может удержать воздух при насыщении (100 % RH). Когда воздух насыщен (пар начинает конденсироваться), образуются облака, выпадает роса и появляется влажность листьев.

Если у нас есть низкий ВПДэто означает, что RH это высокая и транспирация это низкийУ нас также есть влажность листьев.

Если у нас есть высокий VPDэто означает, что RH это низкийнет увлажнения листьев, и растениям необходимо больше воды забирать корнями -. высокая транспирация.

Таблица 1: Давление паров (мБар) при различных температурах воздуха (°C) и относительной влажности (%).

ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ РАСЧЕТА?
- Температура воздуха (от HC)
- Относительная влажность (от HC)

Затем мы можем рассчитать давление насыщения. Давление насыщения можно найти в психрометрической таблице или вывести из уравнения Аррениуса, способ вычислить его непосредственно по температуре:

Рисунок 1: Психрометрическая диаграмма

КАК ЭТО ОТОБРАЖАЕТСЯ В FieldClimate?

Рисунок 2: Диаграмма VPD на FieldClimate, показывающая дефицит давления пара (мБар), температуру воздуха (°C) и относительную влажность (%).

2. СЛУЧАИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

2.1 Слишком высокий VPD (слишком низкая влажность)

Скорость испарения с листьев может превысить поступление воды через корни - стоматы закроются, а фотосинтез замедлится или прекратится. Листья подвергаются риску повреждения высокой температурой, поскольку испарительное охлаждение снижается.

Чтобы избежать травм и смерти от увядания, многие виды растений либо скручивают свои листья, либо направляют их вниз, пытаясь подвергнуть меньшую площадь поверхности воздействию солнечных лучей. Это может ухудшить качество горшечных и лиственных растений, а также снизить скорость роста и качество овощных культур.

2.2 Слишком низкий VPD (слишком высокая влажность)

Растения не могут испарять достаточно воды, чтобы обеспечить транспортировку минералов (кальция) к растущим клеткам растений, даже если стоматы могут быть полностью открыты.
При экстремально низком VPD вода может конденсироваться на листьях, плодах и других частях растения. Это может стать средой для роста грибков и развития болезней.
При низком VPD также может происходить гутация (растение выделяет воду из клеток листьев).
Когда растения не в состоянии испарять воду, чрезмерное тургорное давление внутри клеток может привести к раскалыванию и растрескиванию плодов (например, томатов).
В случаях, когда VPD чередуется между слишком высоким и слишком низким, качество плодов может ухудшиться из-за усадочных трещин в кожице плодов, поскольку тургорное давление попеременно расширяет и сжимает заполненные водой клетки плода.

2.3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ VPD В ДЕТСКОМ САДУ

1. Недавно укоренившиеся черенки или только что проросшие сеянцы или молодые растения, с ограниченной листвой и небольшой корневой системой. Эти растения должны иметь низкую транспирацию, поэтому их нужно содержать при низком VPD (4 - 8 мбар), чтобы достичь этого, необходимо установить высокую относительную влажность воздуха (в зависимости от температуры).

2. Хорошо укоренившиеся растения, с развитой листвой и корневой системой. Эти растения должны иметь более высокий VPD (8 - 12 мбар), что означает, что мы должны поддерживать низкий RH (в зависимости от температуры), и что у нас высокая транспирация. Мы этого добиваемся:

Более здоровые растения из-за меньшего давления болезней (низкий уровень RH).
Большее поглощение питательных веществ из-за большей активности корневой системы (высокая транспирация), также большее поглощение воды.
Если мы поддерживаем высокий VPD при более низкой температуре (более высоком RH), мы избежим транспирационного стресса.

ТОЧКА РОСЫ

Точка росы - это температура, при которой воздух насыщен водяным паром. Когда воздух достигает температуры точки росы при определенном давлении, водяной пар в воздухе находится в равновесии с жидкой водой, то есть водяной пар конденсируется с той же скоростью, с которой испаряется жидкая вода.

Ниже точки росы жидкая вода начинает конденсироваться на твердых поверхностях (например, травинках) или вокруг твердых частиц в атмосфере (например, пыли или соли), образуя облака или туман. Если относительная влажность составляет 100%, температура точки росы совпадает с температурой воздуха. Таким образом, воздух является насыщенным. Если температура понижается, но количество водяного пара остается постоянным, вода начинает конденсироваться. Этот конденсат называется росой, так как он образуется на твердой поверхности. Она выражается в градусах Цельсия (°C), а также в градусах Фаренгейта (°F).

Приложения
Температура точки росы может быть использована для прогнозирования, когда радиационный мороз будет иметь место. Например, если небо ясное, ветер слабый, а температура воздуха в 6 часов вечера составляет 7,2 °C (45°F), но точка росы -2,2 °C (28°F), то существует вероятность заморозков. Опять же, это потенциал, до которого температура может опуститься при идеальных условиях, но, скорее всего, не фактическая низкая температура.

Высокие точки росы могут быть использованы в качестве прогнозирование суровых погодных условий. Чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе для развития суровой погоды. Если точка росы ниже 13°C (55°F), условия, как правило, следующие стабильныйесли температура около 18°C (от 55 до 64°F) полувлажная и полунестабильныйоколо 18°C (65-74°F) влажность и нестабильный и выше 23°C (74°F) очень влажные и очень нестабильный. Существует ряд других факторов, необходимых для суровой погоды, но температура точки росы является важным фактором.

ДЕЛЬТА Т

1.ОБЗОР

ЧТО ТАКОЕ ДЕЛЬТА T?

Для расчета Delta T требуется датчик гигроклипс (температура воздуха и относительная влажность), установленный на METOS^® станция: данные можно просматривать на FieldClimate в виде графиков и таблиц с детальным разрешением.
Это показатель, который учитывает совместное воздействие температуры и влажности и показывает, подходят ли климатические условия для опрыскивания с целью достижения максимальной эффективности пестицидов (A. MacGregor, 2010).
Оптимальный диапазон Delta T составляет от 2°C до 8°C.
Хотя он применяется круглый год, его особенно часто используют летом, так как более высокие температуры и низкая относительная влажность ограничивают время опрыскивания.
Постоянно контролируйте показания дельта Т и устанавливайте эффективное опрыскивание по графику. Погодные условия могут быстро меняться в течение дня, поэтому наличие возможности контролировать дельта Т может помочь улучшить эффективность пестицидов.

Рисунок 1: Температура воздуха и относительная влажность Гигроклиптический датчик

2. РАСЧЕТЫ ДЕЛЬТА T

Необходимы датчики:

Температура воздуха (по гигроклипу)
Относительная влажность (по данным гигроклипа)

Дельта Т рассчитывается путем вычитания температуры влажного термометра из температуры сухого термометра.

Рисунок 2: Зависимость дельта Т от температуры и относительной влажности. Общепринятая рекомендация по опрыскиванию - опрыскивать при значении Delta T от 2 до 8, с осторожностью при значениях ниже 2 или выше 10 (желтые зоны). Значение Delta T выше 8°C связано с более высокими температурами и низкой влажностью, если ниже 2°C - с высокими значениями относительной влажности. Источник: Адаптировано Gramae Tepper (2012), первоначально взято из таблицы решений по опрыскиваниям компании Nufarm.

3. ДЕЛЬТА T В ПОЛЕВОМ КЛИМАТЕ

Дельта Т интегрируется в Напыление климатического окна. Он доступен в виде точного прогноза на 7 дней, рассчитанного на почасовой основе и откалиброванного на основе данных с вашего METOS.^® станция.

Рисунок 3: Тенденция Delta T в зависимости от температуры воздуха и относительной влажности в FieldClimate.

4. КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ

Перед каждым опрыскиванием необходимо снимать показания погодных условий на месте, в частности, всегда рекомендуется снимать показания Delta T в реальном времени.

Установите минимальный или максимальный порог для SMS-предупреждения. Показания Delta T обновляются каждые 5 минут.
Для более эффективного распыления сочетайте Delta T с другими погодными параметрами, например, скоростью и направлением ветра: избегайте переменного, порывистого или слишком тихого ветра.

Рисунок 4: Вставьте маргинальные значения Delta T в FieldClimate.

СЛИШКОМ НИЗКАЯ ДЕЛЬТА T

Выживание капель будет очень долгим, что приведет к повышенному потенциалу сноса - избегайте опрыскивания с RH>95%.
Спрей не стечет с листа из-за росы или тумана.
Избегайте опрыскивания при тихом ветре - инверсионный слой вызывает заносы.

СЛИШКОМ ВЫСОКАЯ ДЕЛЬТА T

Избегайте значений, превышающих 10°C.
Избегайте распыления при температуре воздуха выше 28°C.
Потенциальное влияние на выживаемость капель и скорость испарения: капли аэрозоля испаряются с листа растения, не успев проникнуть в его ткани.
Стрессовые ситуации при применении гербицидов.

PORE EC

Для датчика Decagon 5TE теперь можно рассчитать в FieldClimate Pore EC в соответствии с методом, показанным в разделе Операторы 5TE. Руководство Версия 3 - Decagon, производная форма Hilhorst, M.A. 2000. Чтобы активировать расчет, необходимо включить его в разделе Конфигурация влажности почвы инструмент, как показано на рис. 1. Для расчета требуется член смещения, который Decagon рекомендует установить равным 6. Это также значение по умолчанию, вставленное в FieldClimate, но его можно изменить в относительном поле, указанном на рис. 1, поскольку Hilhorst применяет для различных почв и сред значения от 1,9 до 7,6 и предлагает использовать среднее значение 4,1.

Рисунок 1 - Только для датчика Decagon 5TE: активация расчета порового EC и установка срока смещения.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ:

Помните, что объемный EC, поровый EC и EC раствора - это разные переменные.
Применяемая модель не может быть использована в сухой почве. Как правило, модель применима для большинства нормальных почв и других субстратов, если VWC > 10% . В любом случае расчет действителен только при объемной проницаемости больше, чем член смещения.

ЭВАПОТРАНСПИРАЦИЯ

Суточная эвапотранспирация ET0 рассчитывается с помощью уравнения ФАО-56 Пенмана-Монтейта и требует измерений (датчиков):

Температура воздуха
Влажность воздуха
Солнечная радиация
Скорость ветра

ET0 позволяет узнать, сколько воды требуется растению для роста каждый день, исходя из атмосферной потребности. Эта вода поступает из почвенной влаги корневой зоны и/или осадков. В обычный жаркий день урожай кукурузы может использовать от 7 до 9 мм или около 1/3 дюйма воды. За неделю это может составить от 30 до 50 мм воды. Это позволяет нам планировать, сколько потенциальной воды необходимо для поддержания здоровья и урожайности культуры.

Другим методом оценки скорости эвапотранспирации является использование эвапотранспирационных ванночек.