Jak zjistit stupeň vlhkosti půdy?

Optimální vlhkost půdy je důležitou podmínkou pro zajištění správného růstu plodin a zvýšení výnosů. Vlhkost je nezbytná nejen k obnovení vodní rovnováhy, ale také k regulaci teploty. Při procesu termoregulace v rostlinách se odpaří až 99 % vzniklé vlhkosti a pouze 0,2-0,5 % se spotřebuje na tvorbu vegetativní hmoty. Optimální vlhkost půdy pro plodiny se však liší v závislosti na fázích růstu a povětrnostních podmínkách. Určité množství vlhkosti vzniká v důsledku kondenzace vodní páry, topografických vlastností, typu vegetace a hydrogeologických podmínek. Úkolem zemědělce je udržovat přirozenou vlhkost půdy, akumulovat srážky co nejvíce a efektivně je distribuovat v závislosti na potřebách plodin.

Význam půdní vlhkosti pro efektivní pěstování plodin

• vlhkost ovlivňuje provzdušňování, stupeň zasolení a koncentraci toxických látek;
• určuje strukturu, plasticitu a hustotu půdy;
• reguluje teplotu a tepelnou kapacitu;
• zabraňuje povětrnostním vlivům;
• určuje čas pro práci v terénu.

EOS Crop Monitoring

Spravujte svá pole pomocí satelitních snímků s vysokým rozlišením – zjistěte změny rychle a přesně!

Jak zjistit vlhkost půdy: klíčové parametry

V roce 2010 zařadila Světová meteorologická organizace vlhkost půdy do svého seznamu padesáti klíčových klimatických proměnných doporučených pro systematické sledování.

Hodnota půdní vlhkosti je určena poměrem množství vody k určitému množství půdy a vyjadřuje se jako procento vody k hmotnosti nebo objemu suché půdy nebo palce vlhkosti na stopu hloubky půdy.

Vlhkostní potenciál půdy (tlak) měří, kolik vody je v půdě zadrženo. Tento parametr je vyjádřen v jednotkách tlaku bar. Sušší půda obvykle absorbuje více vlhkosti.

Dostupná vlhkost rostlin je množství vody, které může rostlina absorbovat za dané časové období. Dostupná vlhkost je rozdíl mezi maximálním množstvím vody, které může být zadrženo v půdě, a hranicí, při které rostlina již z ní vlhkost nemůže čerpat. Vyjadřuje se jako palce dostupné vlhkosti na stopu hloubky půdy.

Poměr obsahu vlhkosti k potenciálu není univerzální a závisí na vlastnostech půdy v konkrétní oblasti, jako je textura a hustota. Plán zavlažování je vypracován na základě vlhkosti dostupné rostlinám.

Bohužel stále existuje mnoho neprozkoumaných problémů v pochopení vztahu mezi fyzikálními a chemickými vlastnostmi půdy a její vlhkostí.

Půdní vlhkost a metody jejího stanovení

Jak měřit vlhkost půdy? Proces zahrnuje předběžný odběr vzorků a následnou analýzu přímo v terénu nebo v laboratoři.

Metody měření vlhkosti se dělí na přímé, nepřímé a dálkové.

Přímé metody zahrnují extrakci vlhkosti ze vzorku půdy odpařováním, vyluhováním nebo chemickou reakcí. Vlhkost půdy se vypočítá porovnáním hmotnosti odpařené vlhkosti a suché půdy.

Nepřímé metody jsou založeny na stanovení vlastností půdy v závislosti na stupni její vlhkosti a také na stanovení vlastností předmětů v ní umístěných (například porézní absorbér).

В vzdálené metody jsou využívána družicová data získaná díky odrazivosti povrchu půdy (odraz elektromagnetického záření v určitém spektrálním rozsahu).

Alternativní metody pro stanovení vlhkosti půdy

• radioaktivní – počítání radioaktivních částic;
• elektrické – stanovení odporu, vodivosti, indukční a absorpční kapacity;
• tenzometr – měření rozdílu tlaků mezi suchou a mokrou půdou;
• optické – studium odrazu světelných toků;
• expresní metody – především organoleptické.

Vzorec půdní vlhkosti

Nejpoužívanější přímé metody jsou gravimetrické a objemové.

Obsah půdní vlhkosti gravimetrickou metodou (%) = [hmotnost vlhké půdy – hmotnost vysušené půdy (g) / hmotnost vysušené půdy (g)] x 100;

Obsah půdní vlhkosti objemovou metodou (%) = [objem vody (cm3 / objem půdy (g cm3)] x 100.

Půdní vlhkost v kontextu terénního monitoringu

Schopnost předpovídat vlhkost půdy zvyšuje efektivitu plánování polí ve všech fázích růstu rostlin a znamená následující.

Stupeň vlhkosti půdy určuje optimální dobu pro setí plodin

Zemědělci by měli před výsadbou pečlivě určit koncentraci půdní vlhkosti. Optimální vlhkost půdy pro plodiny závisí na typu plodiny, typu půdy, regionu a dalších ukazatelích. Například rýže dobře roste v mokřadech, ale rostliny jako pšenice, hořčice, brambory a luštěniny jsou citlivé na nadměrné množství vlhkosti a hynou v podmínkách dlouhodobých záplav.

Řepka je poměrně nenáročná plodina, ale vyžaduje jasně naplánované termíny výsevu semen. Řepka je vlhkomilná rostlina, takže množství srážek by mělo být alespoň 280-300 mm za sezónu. Navzdory skutečnosti, že sazenice nezakoření v nepřítomnosti vlhkosti, aby se zajistilo, neměla by se hloubka výsadby zvyšovat.

Pokud půda obsahuje požadované množství vláhy v hloubce alespoň 50 mm, doporučuje se počkat do deště nebo zasít v hloubce menší než 50 mm, pokud se v blízké budoucnosti očekávají srážky. Pokud je půda dostatečně prohřátá, je povoleno hluboké zapravení s výsevem do vlhkých vrstev.

Při hluboké výsadbě je nutné zvýšit výsev osiva minimálně o 10 %. V každém případě pro úspěšné klíčení plodin jsou v blízké budoucnosti nutné srážky.

Předpovídání a monitorování sucha

Vysychání půdy jistě následuje po atmosférickém suchu, tzn. horké období bez srážek s vlhkostí vzduchu nižší než 30-35%. To se projevuje snížením zásob vláhy až vadnutím rostlin, přehříváním půdy a zvýšením koncentrace toxických látek v ní.

Použití indexu půdní vlhkosti (SMI), získaného jako výsledek satelitního monitorování, umožňuje zemědělcům zajistit produktivitu plodin. Tento index vyvinul Bergman v National Weather Service v USA v polovině 1980. let XNUMX. století, aby zhodnotil rozsah sucha na celosvětové úrovni. Index určuje stupeň suchosti nebo vlhkosti v půdě a ukazuje, jak nedostatečný obsah vlhkosti v ní ovlivňuje výnosy plodin.

Vliv zemědělských strojů na půdu při vysokých úrovních vlhkosti

Úspěšné zemědělské postupy vyžadují absenci funkčních strojů na polích (provoz, kultivace, setí), pokud je stupeň vlhkosti nadměrně vysoký, aby se zabránilo zhutnění půdy a dalším nežádoucím vlivům na její strukturu. Stupeň nasycení vodou můžete určit vizuálně tak, že v ruce vytvoříte kouli zeminy. Technologicky založené metody jsou však spolehlivější alternativou a jednou z nich je Crop Monitoring.

Význam monitorování půdní vlhkosti

Crop Monitoring je spolehlivá platforma pro agropodnikání založená na satelitních datech, která usnadňuje zemědělskou práci ve všech fázích pěstování plodin. Údaje o zónování, podmínkách plodin, provozní produktivitě, povětrnostních podmínkách a výkonu zařízení umožňují činit informovaná a úspěšná rozhodnutí.

Dálkový průzkum Země (ERS) je účinný nástroj, který poskytuje zemědělcům podrobné informace o všech výše uvedených aspektech.

Mapy půdní vlhkosti vám pomohou získat všechna potřebná data několika kliknutími. Chcete-li to provést, uložte pole a počkejte na dokončení procesu výpočtu karty. V důsledku toho budete mít mapu s legendou, která popisuje hodnoty každého pixelu a grafem (křivka obsahu půdní vlhkosti). Uživatel může analyzovat tuto křivku na různých úrovních (vrstvách), identifikovat záplavové zóny a analyzovat pětiletá historická data pro různé oblasti. Zemědělci tak mohou porovnávat výsledky. Mapa terénu vypadá takto.

Kontrola a předpovídání vlhkosti půdy jsou důležitými aspekty pro zajištění růstu rostlin. Přesné sledování umožňuje plánovat aplikaci hnojiv a dalších vstupů. Moderní technologie Crop Monitoring umožňuje automaticky sledovat koncentraci vlhkosti v půdě. Získaná data pomáhají udržovat obsah vody na požadované úrovni pomocí zavlažování a tím zajistit vysoký výnos.

Při popisu každého půdního horizontu je nutné uvést stupeň jeho vlhkosti. Na tomto základě jsou uvedeny následující stupně:

• suchý horizont — půda je velmi prašná, při stlačení není cítit přítomnost vlhkosti;
• mírně vlhký (čerstvý) horizont — půda není prašná, vlhkost je při stlačení v důsledku chladu sotva cítit;
• mokrý horizont – půda v ruce je stlačena do hrudky, vlhkost je zřetelně cítit, papír nanesený na půdu rychle zvlhne;
• vlhký horizont – při lehkém zmáčknutí v ruce se půda promění v pastovitou hmotu, ale neuvolňuje se voda;
• mokrý horizont – když hlínu zmáčknete v ruce, uvolní se voda.

Voda je pro vývoj rostlin nesmírně důležitá. Z tohoto důvodu vyžaduje zavlažování promyšlený přístup a nemělo by být nadměrné nebo nedostatečné. Senzory půdní vlhkosti jsou neuvěřitelně účinné při zjišťování hladiny vody, což může výrazně snížit náklady a úsilí pro zemědělce.

Senzory pomáhají vytvořit efektivnější plán zavlažování, upravují jeho frekvenci a intenzitu tak, aby nedocházelo k vyplavování živin a nepřesušování rostliny. Senzor umožňuje určit úroveň vlhkosti bez vaší přítomnosti na hřišti.

Použití snímačů půdní vlhkosti v přesném zemědělství

Snímač půdní vlhkosti je zařízení pro měření aktuální úrovně půdní vlhkosti. Když jsou senzory integrovány do zavlažovacího systému, pomáhají vytvářet příznivější harmonogram pro dodávku a distribuci vody. Senzory lze také použít ke zvýšení nebo snížení zavlažování pro optimální růst plodin.

V závislosti na tom, jak fungují senzory půdní vlhkosti, jsou rozděleny do tří typů:

• Nadzemní – instalované pod zemí pro monitorování kořenové zóny.
• Aerial – získávání dat prostřednictvím bezpilotních vzdušných prostředků; někdy se používá k mapování vlhkosti půdy.
• Satelit – vyhodnocování situace z vesmíru. Nezasahujte do práce na poli a pomozte ušetřit peníze; Není nutná žádná pracně náročná instalace.

Systémy senzorů půdní vlhkosti se staly nutností, protože pěstování plodin je dynamický proces, který je třeba neustále udržovat. Dynamika ospravedlňuje použití senzorů na různých typech terénu a fázích vývoje rostlin, s přihlédnutím ke klimatickým rysům a také k předpovídání povětrnostních rizik. Analýzou infračerveného (IR) záření poskytují satelitní bezkontaktní snímače vlhkosti půdy neustálý proud aktuálních a spolehlivých dat. Spolu se satelitními snímky tato data umožňují zemědělcům, aby si byli vědomi jakýchkoli změn úrovně vlhkosti půdy a včas přijali nezbytná opatření.

Zajímavým faktem: každé pole je heterogenní a přesnost dat získaných ze snímačů úrovně půdní vlhkosti přímo závisí na jejich počtu. Satelity přitom pokrývají celou zájmovou oblast najednou a specializovaný software vytváří mapy polí se zónami identifikovanými podle úrovně vegetace (NDVI).

Instalace a kalibrace senzorů

Čidla půdní vlhkosti pro kapkovou závlahu vyžadují instalaci a pravidelnou údržbu. K tomu potřebujete specialisty, kteří určí následující parametry:

• umístění senzoru;
• vzdálenost mezi zařízeními;
• počet zařízení;
• hloubka instalace;
• způsob umístění senzorů;
• doba rekalibrace;
• čtení a interpretace dat.

Kromě těchto postupů musí odborníci opravit senzory, které selhaly, ověřit přesnost dat a vyvinout schémata zavlažování.

Mezi všemi typy snímačů půdní vlhkosti vám mohou ty satelitní skutečně ušetřit námahu. Monitorovací aplikace jsou pohodlné a dostupné na různých zařízeních, včetně PC, notebooku a tabletu. Můžete zjistit, co se děje ve vašem oboru, bez ohledu na to, kde se nacházíte, pokud máte přístup k internetu. Takové aplikace umožňují zemědělcům identifikovat problémy na dálku a včas na ně reagovat.

EOS Crop Monitoring

Polní analytika založená na aktuálních satelitních datech – dělejte efektivní rozhodnutí!

Čtení a interpretace dat ze senzorů

Je nutné umět správně interpretovat informace přijímané ze senzorů. Různé typy senzorů poskytují různé typy dat, z nichž každý vyžaduje jiný přístup. Přesnost výkladu tedy přímo závisí na dovednostech zaměstnance.
Na druhou stranu, pokud používáte vlastní aplikaci, není potřeba najímat profesionála.

Online monitorovací aplikace to usnadňují. Získáte údaje o vlhkosti půdy pro libovolné vybrané pole pro kterýkoli den. Křivky na grafu rychle informují o situaci a umožňují včasné řešení problému.

Jak je užitečné sledování plodin?

Crop Monitoring je multifunkční aplikace od EOSDA, která je vytvořena pro farmáře, agronomy, pojišťovací agenty a obchodníky. Aplikace je neustále aktualizována a vylepšována. Jednou z jeho nejnovějších funkcí je schopnost odhadnout půdní vlhkost na základě poměru objemu půdní vlhkosti k celkovému objemu půdy (v %).

Crop Monitoring vyhodnocuje vlhkost na dvou úrovních:

• na povrchu půdy (5 cm);
• v kořenové zóně (oddenku).

Oba ukazatele jsou důležité v rozhodovacím procesu. Významnou výhodou této aplikace je, že poskytuje analýzy založené na satelitních datech. Tato data jsou sloučena do jediného grafu, který poskytuje informace o růstu plodin, úrovních srážek a vegetačních indexech. Tímto způsobem získáte kompletní analýzu na jednom místě. Crop Monitoring zobrazuje křivky v následujícím pořadí: vegetace – vlhkost kořenové zóny – vlhkost povrchu půdy.

K pravidelnému sledování změn nemusíte být fyzicky přítomni na hřišti, pokud máte PC, notebook nebo tablet s připojením k internetu. Na rozdíl od pozemních snímačů vlhkosti půdy jsou satelitní aplikace levnější a nevyžadují instalaci a údržbu týmu specialistů.

Crop Monitoring poskytuje další údaje, které budou užitečné pro různé účastníky zemědělského podnikání. Informace o půdní vlhkosti spolu s mnoha dalšími parametry umožňují zemědělcům vyvinout komplexní zavlažovací schémata a zavlažovací plány. Je to možné díky tomu, že prostřednictvím aplikace dostáváte průměry za celý obor, nikoli za jeden konkrétní bod.

Pokud jde o ostatní účastníky zemědělského podnikání, pojišťovací agenti mohou například sledovat a porovnávat klíčová historická a aktuální data prostřednictvím Crop Monitoring. Získané údaje lze použít jako podklad pro rozhodování o platbách pojištění.

Ověřili jsme satelitní data ze 170 digitálních senzorů půdní vlhkosti v Utahu v USA.

Detekce půdní vlhkosti je v současné době dostupná v následujících zemích:

• United States
• Kanada
• Brazílie
• Argentina
• Ukrajina
• Rusko
• Kazachstán
• Austrálie

Tento seznam je neustále aktualizován, jak plánujeme vstoupit na globální trh. Mezitím nabízíme zakázkové projekty po celém světě, bez ohledu na vaši zemi. Chcete-li si objednat zakázkový projekt, kontaktujte naše obchodní oddělení [email protected].

Proč je monitorování půdní vlhkosti důležité?

Dostatečný přísun vody je životně důležitý pro vývoj rostlin a jeho zajištění je hlavním úkolem zemědělce. Nedostatek zálivky vede k vadnutí, protože veškerá energie rostlin je vynaložena na absorbování vzácné vody svými kořeny, takže jim nezbývá žádná energie na zrání a vysoké výnosy. I zalévání však pomáhá rostlinám přežít pravidelný stres, zůstat zdravé a plně se rozvinout. Na druhou stranu nadměrné zalévání vede k hnilobě kořenů, přerušení dodávky kyslíku, což nakonec vede ke zničení rostliny.

Bez udržení stabilní úrovně vlhkosti bude situace v obou případech nepříznivá. Proto snímač půdní vlhkosti pro zavlažovací systém
je nepostradatelným nástrojem, zatímco online zemědělské aplikace s detekcí půdní vlhkosti jsou účinné, spolehlivé a levné.

Satelitní bezdrátový senzor půdní vlhkosti je ideální volbou, zejména pokud jde o srovnání výše investic a úsilí potřebného k jeho použití s ​​objemem a kvalitou dat, která poskytuje. Začlenění senzorů do každodenních zemědělských činností pomáhá zlepšit růst plodin, zatímco zemědělci mohou účinněji zvládat rizika přebytku a nedostatku vody.