โทรศัพท์ดังขึ้นตอนตี 5 ในตอนเช้าที่ร้อนอบอ้าว เพื่อนบ้านของฉัน ไมเคิล ดูสิ้นหวัง ใบข้าวโพดของเขาม้วนงอ และความเครียดก็แพร่กระจายไปทั่วสี่สิบเอเคอร์
“ฉันรดน้ำวันเว้นวัน” เขากล่าว “แต่ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมข้าวโพดของฉันถึงดูกระหายน้ำ ในขณะที่ข้าวโพดของคุณดูสมบูรณ์แบบ”
ปีนั้นได้เปลี่ยนแปลงทุกอย่างสำหรับไมเคิลและเกษตรกรคนอื่นๆ ในเคาน์ตีของเรา เขาเรียนรู้ที่จะคำนวณความต้องการน้ำของพืชผลโดยใช้อัตราการคายระเหย (ET) และผลผลิตของเขาก็เปลี่ยนไป เมื่อเขาหยุดเดา น้ำก็กลายเป็นเครื่องมือที่แม่นยำมากกว่าเป็นเครื่องมือทื่อ
น้ำสร้างหรือทำลายฤดูปลูก น้อยเกินไปพืชผลก็เหี่ยวเฉา มากเกินไปทำให้รากหายใจไม่ออกในดินที่อิ่มตัว
เคล็ดลับอยู่ที่การรู้ว่าพืชแต่ละชนิดต้องการน้ำในปริมาณเท่าใด โดยพิจารณาจากสภาพอากาศและระยะการเจริญเติบโต เมื่อทำถูกต้อง การชลประทานแบบ ET- สามารถลดต้นทุนน้ำได้ถึง 30% และเพิ่มผลผลิตในเวลาเดียวกัน
การคายระเหยหมายถึงอะไรจริงๆ
ลองนึกภาพทุ่งนาของคุณในช่วงบ่ายที่อากาศร้อนอบอ้าวของเดือนสิงหาคม ความชื้นเพิ่มขึ้นจากดิน ในขณะที่ใบข้าวโพดปล่อยไอระเหยไปในอากาศ
เมื่อรวมกันแล้วการระเหยและการคายน้ำจะก่อให้เกิดการคายระเหย ต้นไม้ทุกชนิดทำหน้าที่เหมือนปั๊มสูบน้ำจากรากหนึ่งไปอีกใบแล้วขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ
เกษตรกรที่เพิกเฉยต่ออัตรา ET จะสูญเสียเงิน
การศึกษาของมหาวิทยาลัยเนแบรสกา-ในลินคอล์นเป็นเวลาห้า-ปีพบว่าการข้ามการคำนวณ ET สิ้นเปลืองน้ำชลประทานประมาณ 25% ในขณะที่ยังคงให้ผลผลิตลดลง ฟาร์มที่ใช้การตั้งเวลา ET ช่วยเพิ่มผลผลิตข้าวโพดได้ 18% และลดการใช้น้ำลง 22%
ฉันได้เรียนรู้สิ่งนี้มาอย่างยากลำบากในปี 2012 ฉันยึดติดกับปฏิทินเก่า-ตามตารางการรดน้ำในช่วงเดือนกรกฎาคมที่อากาศเย็นและชื้นผิดปกติ
ถั่วเหลืองของฉันไม่ต้องการน้ำมากนัก แต่ฉันก็ทำการชลประทานอยู่ดี รากเน่า โรคแพร่กระจาย และฉันสูญเสียพืชผลไป 15% ความผิดพลาดนั้นผลักดันให้ฉันรับ ET มาใช้
พืชส่งสัญญาณความทุกข์ที่ชัดเจน แต่เมื่อถึงเวลาที่คุณเห็นใบข้าวโพดม้วนงอหรือใบถั่วเหลืองพับ ความเสียหายของผลผลิตได้เริ่มขึ้นแล้ว อัตรา ET ช่วยให้คุณดำเนินการก่อนที่ความเครียดจะเข้ามา
ข้อมูลอ้างอิง การคายระเหย: งบประมาณการใช้น้ำรายวันของคุณ
การคายระเหยอ้างอิง (ET₀) จะบอกคุณว่าพื้นผิวหญ้าที่ได้มาตรฐานจะสูญเสียน้ำไปเท่าใดภายใต้สภาพอากาศปัจจุบัน ให้คิดว่านี่เป็นงบประมาณค่าน้ำพื้นฐานสำหรับวันนั้นๆ
สถานีตรวจอากาศคำนวณ ET₀ โดยใช้อุณหภูมิอากาศ ความชื้น ลม และการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ คุณไม่จำเป็นต้องกระทืบตัวเลขด้วยตัวเอง – เครือข่ายสภาพอากาศ Ag เช่น CIMIS ของแคลิฟอร์เนียหรือเทียบเท่าของรัฐ เผยแพร่ค่า ET₀ รายวัน แอพชลประทานหลายตัวส่งตรงไปยังโทรศัพท์ของคุณแล้ว
การวิจัยแสดงให้เห็นว่า ET₀ เปลี่ยนแปลงอย่างมากตามฤดูกาล:
| ฤดูกาล | ช่วง ET₀ ทั่วไป (นิ้ว/วัน) | ปัจจัยสภาพอากาศที่สำคัญ |
|---|---|---|
| ฤดูใบไม้ผลิ | 0.15 – 0.25 | อุณหภูมิที่ร้อนขึ้น วันที่ยาวนานขึ้น |
| ฤดูร้อน | 0.25 – 0.35 | ความร้อนสูง วันยาวนาน ความชื้นต่ำ |
| ตก | 0.10 – 0.20 | อุณหภูมิเย็นลง วันที่สั้นลง |
| ฤดูหนาว | 0.05 – 0.10 | อุณหภูมิเย็น ความชื้นสูง |
การติดตาม ET₀ ทุกวันช่วยให้คุณมีรากฐานสำหรับการชลประทานที่แม่นยำ
ค่าสัมประสิทธิ์พืชผล: เปลี่ยนสภาพอากาศให้เป็นความต้องการพืชผล
พืชผลทุกชนิดมี "บุคลิกภาพ" ของน้ำเป็นของตัวเอง และจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเติบโต ค่าสัมประสิทธิ์พืชผล (Kc) ปรับค่า ET₀ ให้ตรงกับความต้องการของพืชจริง
ต้นข้าวโพดอ่อนที่มีใบเล็กมีค่า Kc ใกล้ 0.3 ตามระยะสืบพันธุ์ เมื่อทรงพุ่มเต็ม Kc จะเพิ่มขึ้นเป็น 1.2 หรือสูงกว่า เมื่อใกล้ครบกำหนด ค่าจะลดลงอีกครั้งเมื่อพืชช้าลง
ดร. เทอร์รี่ ฮาวเวลล์ จาก USDA Agricultural Research Service อธิบายง่ายๆ ว่า "ค่าสัมประสิทธิ์พืชผลแสดงถึงข้อมูลหลายทศวรรษเกี่ยวกับการใช้น้ำของพืชจริง การใช้ค่าที่ล้าสมัยหรือค่าทั่วไปอาจทำให้คุณรู้สึกแย่ได้ถึง 20% หรือมากกว่านั้น"
ค่า KC ไม่เป็นไปตามวันที่ในปฏิทิน แต่จะเป็นไปตามการเติบโตของพืชผล ข้าวโพดที่ปลูกช่วงต้น-อาจมีจุดสูงสุดในช่วงกลาง-เดือนกรกฎาคม ในขณะที่การปลูกในเวลาต่อมาจะเลื่อนเส้นโค้งไปเป็นเดือนสิงหาคม การจัดเตรียมการครอบตัดด้วยภาพยังคงเป็นแนวทางที่ดีที่สุด
นี่เป็นภาพรวมโดยย่อ:
| ระยะการเจริญเติบโต | ข้าวโพดเคซี | ถั่วเหลือง เคซี | ข้าวสาลีเคซี |
|---|---|---|---|
| การเกิดขึ้น | 0.3–0.5 | 0.4–0.5 | 0.4–0.6 |
| พืชผัก | 0.5–0.8 | 0.5–0.8 | 0.6–1.0 |
| เจริญพันธุ์ | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 |
| วุฒิภาวะ | 0.6–0.8 | 0.7–0.9 | 0.4–0.6 |
สูตรง่ายๆ ที่ได้ผล
สูตรการใช้น้ำพืชประจำวันดูเรียบง่าย:
การใช้น้ำพืช=ET₀ × Kc × ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพการชลประทานเป็นสิ่งสำคัญ สปริงเกอร์มักจะให้น้ำ 75–85% ระบบหยดถึง 85–95% ระบบร่องอาจตีได้เพียง 60–75% ไม่ต้องสนใจการปรับเหล่านี้ แล้วคุณจะอยู่เหนือ-หรือใต้น้ำ-ด้วยระยะขอบที่กว้าง
เกลือในน้ำชลประทานทำให้คณิตศาสตร์ซับซ้อนขึ้น พืชหลายชนิดต้องการน้ำเพิ่ม 10-20% เพื่อชะเกลือออกจากบริเวณราก พืชที่ละเอียดอ่อนอาจต้องการ 25–30% ฉันได้เรียนรู้บทเรียนนั้นในไร่ฝ้ายของรัฐเท็กซัส ซึ่งการชะล้างที่ขาดไปสองปีจะให้ผลผลิตถึง 15%
การจัดตารางเวลาที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น
การตั้งเวลาแบบ ET- แทนที่การคาดเดาด้วยวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง ฉันจับคู่ข้อมูล ET₀ กับค่าสัมประสิทธิ์พืชผล ทุกสัปดาห์ จากนั้นจึงปรับตามปริมาณฝนและสภาพดิน
ประเภทของดินมีบทบาทสำคัญ ดินทรายต้องการการใช้งานที่เล็กลงและถี่ยิ่งขึ้น ดินเหนียวสามารถกักเก็บน้ำได้มากขึ้น ทำให้ชลประทานน้อยลงแต่หนักกว่า
การวิจัยยืนยันผลตอบแทน: การชลประทานเฉพาะโซน-โดยอิงตามประเภทของดิน ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้น้ำได้ 15–25% เมื่อเทียบกับการใช้งานแบบเดียวกัน
พยากรณ์อากาศก็มีความสำคัญเช่นกัน งดรดน้ำหากเกิดพายุใน 48 ชั่วโมง เพิ่มการชลประทานในช่วงคลื่นความร้อน
ในปี 2019 เมื่อ ET₀ เพิ่มขึ้นเป็น 0.45 นิ้วต่อวันในช่วงคลื่นความร้อน ฉันเพิ่มความถี่ในการชลประทานและช่วยข้าวโพดของฉันในขณะที่เพื่อนบ้านประสบกับการสูญเสียความเครียดอย่างหนัก
สภาพอากาศ-การดำเนินการชลประทานที่ขับเคลื่อนด้วย
ขณะนี้ระบบที่อิงสภาพอากาศอัตโนมัติ-ทำการปรับเปลี่ยนเหล่านี้ให้กับคุณ ตัวควบคุมอัจฉริยะดึง ET₀ จากสถานีตรวจอากาศ จากนั้นปรับเปลี่ยนตารางการชลประทานทุกวัน
การศึกษาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียพบว่าระบบอัตโนมัติลดการใช้น้ำลง 20% และเพิ่มผลผลิตได้ 12%
สภาพอากาศส่งผลกระทบต่อ ET ในลักษณะที่เกษตรกรจำนวนมากดูถูกดูแคลน:
| สภาพอากาศ | อีที อิมแพ็ค | การตอบสนองของการชลประทาน |
|---|---|---|
| ร้อน แห้ง ลมแรง | +50% ถึง +100% | เพิ่มความถี่/ระยะเวลา |
| เย็น ชื้น สงบ | -30% ถึง -50% | ลดการชลประทาน |
| ปานกลาง/ปานกลาง | พื้นฐาน | กำหนดการมาตรฐาน |
| ฝนตก, ท้องฟ้ามืดครึ้ม | -40% ถึง -60% | ชะลอหรือข้ามการชลประทาน |
ความชื้นและลมมีความสำคัญพอๆ กับอุณหภูมิ อากาศแห้งดึงความชื้นอย่างรวดเร็ว ลมเร่งการสูญเสียมากยิ่งขึ้น
วิธีการนำ ET ไปสู่การปฏิบัติ
การเปลี่ยนไปใช้ระบบชลประทานแบบ ET- เป็นกระบวนการ-ทีละ-ทีละขั้นตอน:
1 ระบุแหล่งข้อมูล ET₀ ในพื้นที่ที่เชื่อถือได้
2 เรียนรู้การครอบตัด-ค่า Kc เฉพาะสำหรับแต่ละระยะการเจริญเติบโต
3 คำนวณความต้องการน้ำพืชรายวัน
4 ปรับเพื่อประสิทธิภาพของระบบ
5 ติดตามพยากรณ์อากาศและสภาพดิน
6 ใช้น้ำตามนั้น
7 เก็บบันทึกรายละเอียดเพื่อปรับแต่งแนวทางปฏิบัติในแต่ละฤดูกาล
การสอบเทียบเป็นสิ่งสำคัญ ทดสอบอัตราการใช้งานจริงของระบบของคุณ ข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การบันทึก-ช่วยให้คุณมองเห็นรูปแบบและ{4}}ปรับแต่งการตัดสินใจปีแล้วปีเล่า
แนวทางขั้นสูง
เมื่อคุณเชี่ยวชาญพื้นฐานแล้ว คุณสามารถปรับแต่งเพิ่มเติมได้
การชลประทานที่ไม่เพียงพอ: ใช้น้อยกว่าความต้องการ ET เต็มที่ในระหว่างระยะที่พืชสามารถทนต่อความเครียดเล็กน้อยได้ องุ่นไวน์มักจะได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้ โดยให้ผลไม้คุณภาพสูงขึ้น- เมื่อทำถูกต้อง จะช่วยประหยัดน้ำได้ 15–25% โดยมีโทษปรับผลผลิตเพียงเล็กน้อย ทำได้ไม่ดี ค่าใช้จ่ายแพงมาก
การชลประทานแบบแยกส่วน: การใช้งานที่เล็กลงและบ่อยครั้งมากขึ้นจะช่วยลดการไหลบ่าและการสูญเสียการซึมผ่านที่ลึก ระบบอัตโนมัติจัดการเรื่องนี้ได้ดี
การจัดทำงบประมาณตามฤดูกาล: คำนวณความต้องการน้ำทั้งหมดสำหรับฤดูกาลเพื่อคาดการณ์การขาดแคลนและวางแผนล่วงหน้า
