Моніторинг вологості ґрунту для планування зрошення

 Моніторинг вологості ґрунту для планування зрошення

Для досягнення найкращих результатів врожайності та якості плодів необхідно створити найкращі умови для росту та розвитку рослин, забезпечити їм режим «санаторного харчування». Щоб переконатися, що рослинам легко доступна волога з поживними речовинами, потрібно постійно спостерігати за станом вологості ґрунту та планувати зрошення так, щоб тримати рівень вологи в оптимальних межах.

Планування зрошення – це визначення оптимальної кількості води для зрошення та частоти поливів. Для різних ґрунтів, різних рослин та різних кліматичних умов графік зрошення буде різний. Найкраща практика – це дослідження параметрів ґрунту безпосередньо в місці вирощування, безперервне вимірювання вмісту води в ґрунті за допомогою датчиків вологості ґрунту та планування зрошення у режимі реального часу за показниками датчиків вологості ґрунту й результатами досліджень.

ЯКІ МОЖУТЬ ТА МАЮТЬ БУТИ ГОЛОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ?

– Визначення параметрів вологоутримуючих властивостей ґрунту: яку максимальну кількість води може тримати саме цей ґрунт? Це необхідно для визначення меж оптимальної вологості ґрунту – найбільший та найменший показник вологості, коли рослина найкраще споживає воду.

– Яка глибина кореневої системи рослини та де вона активно споживає воду? Це важливо для визначення глибини поливу.

– Яка кількість води втрачається щоденно за тих чи інших погодних умов? Цей дефіцит води має бути погашений у наступному циклі зрошення.

– За який період ґрунт приходить в стан необхідності зрошення? Це визначає частоту зрошення.

Навіть ще більше інформації можна зібрати, проаналізувавши історію змін вмісту води в ґрунті. Спробуймо опанувати базовий рівень читання графіків. Для початку визначимо систему вимірювання. Найбільш поширена та корисна система – це об’ємна волога в ґрунті, це об’єм води у відсотках до об’єму ґрунту (якщо показник становить 35 %, це означає, що у літрі ґрунту міститься 0,35 літрів води).

РУХ ВОДИ ТА ВОЛОГОЄМНІСТЬ ҐРУНТУ

Основа інтерпретації графіків даних датчиків полягає в розумінні того, що полив та дощ додають воду, а це викликає збільшення вмісту води в ґрунті, тому графік підіймається вгору, а споживання води рослинами призводить до зниження вологості, і графік іде вниз.

Графік № 1 демонструє зміни вмісту води за кілька днів. Ми бачимо, що зменшення ґрунтової вологи є не постійним, а скоріше епізодичним. Після зрошення кількість води швидко збільшується (крива графіку йде вверх), а потім поступово падає вдень та вночі, причому швидкість падіння протягом дня більша, ніж уночі. Зі зменшенням загальної вологості падіння вологості спостерігаємо лише в світловий день, коли рослина випаровує воду з поверхні листя. Вночі втрати вологи відбуваються здебільшого через дренаж, а в спекотну або вітряну погоду – через деяке незначне випаровування; протягом дня вода витрачається частково через дренаж та, більшою мірою, через випаровування вологи з поверхні ґрунту і споживання води рослиною. Таке нерівномірне денне та нічне зменшення вологості «вимальовує» графік, схожий на сходинки.

Коли початковий дренаж (протікання води) після дощу або зрошення припиняється або стає незначним, вологість в ґрунті визначається як стан польової ємності ґрунту. Для визначення цього показника ми фокусуємось на графіку на зміну вологості протягом ночі і знаходимо той момент, коли вона стала незначною, тобто волога прийшла в рівновагу. Кількість води, за якої це відбувається, встановлюється як значення, що дорівнює польовій ємності, або найменшій вологоємності (100 % НВ), як її прийнято називати в агрономічних довідниках. Тут потрібно підкреслити, що той показник, який ми бачимо на графіку в момент рівноваги – це КІЛЬКІСТЬ, або ОБ’ЄМ води у відсотках до об’єму ґрунту, а НВ 100 % – це показник СТАНУ вологості ґрунту. Дуже важливо не плутати ці показники та не намагатися довести кількість води у ґрунті до 100 % об’ємної вологості, бо це фактично неможливо. Найбільш вологоємні ґрунти, такі як чорнозем, мають вологоємність у межах 35–45 %, деякі глиняні ґрунти – до 60 %, суглинки – в середньому 25–30 %, а піски можуть утримувати від 5 % до 15 % вологи, залежно від розміру піщинок та наявності домішок. Але всі ці показники становлять 100 % НВ! Не потрібно орієнтуватись на довідники та гадати, яка вологоємність вашого ґрунту, кращий спосіб – це вимірювання саме у вашому ґрунті.

КОРЕНЕВА СИСТЕМА ТА ГЛИБИНА ЗРОШЕННЯ

Для визначення глибини коріння використовують технологію профільного вимірювання вологості ґрунту. Це означає, що в одній точці моніторингу ми встановлюємо датчики на кількох глибинах та вимірюємо «профіль» ґрунту з однаковим кроком глибини. Для зручності використовуємо так звані профільні зонди з кількома датчиками в одному приладі з кроком 10 см. Кожний із цих датчиків надає свою картину зміни вологості ґрунту, так ми «бачимо», що відбувається на кожному шарі ґрунту під поверхнею. Для моніторингу рослин із різною глибиною кореневої системи обирають відповідний датчик. У практиці сільськогосподарського моніторингу плодово-ягідних насаджень найбільш поширені зонди від 30 см до 90 см, які мають від 3 до 9 датчиків відповідно.

Графік № 2 показує вологість ґрунту на окремих глибинах в ґрунтовому профілі протягом чотирьох тижнів. Зменшення вологості, викликане вилученням води рослинами вдень, вибудовує на графіку сходинки. Наявність сходинок вказує на те, що коріння активне на цій глибині, а їхня відсутність означає, що коріння немає або воно неактивне. Розмір «сходинки» показує кількість води, яку рослина використовує на кожній глибині. Остання глибина, на якій видно найменший крок, вказує на кінець активної кореневої зони. У цьому прикладі крок наявний у даних від верхніх трьох датчиків, але кроку немає в сигналі від нижнього датчика. Коріння активне тільки в глибинах, що прилягають до верхніх трьох датчиків.

Графік № 3 графік показує вологість ґрунту на окремих глибинах ґрунтовому профілі протягом більш тривалого періоду. За цей час коріння культури вросло глибше у профілі. На початку активність кореня можна побачити на даних двох верхніх датчиків; потім активність присутня у даних від всіх датчиків в профілі.

Рослина споживає воду на всій глибині коріння, та найбільше там, де в неї найрозвиненіша коренева система. Розвиток та глибина кореневої системи залежать від виду рослини, сезонного розвитку коріння та того, як її поливають. Якщо поливають не досить часто та верхні шари ґрунту часто перебувають у сухому стані, то коріння буде розвиватися в глибину, де більше доступна вода. Зі зростанням глибини кореневої системи збільшується можливість рослини витягувати більшу кількість води, перш ніж вона впаде у стрес. Тож поливами можна регулювати глибину проростання коренів. Знання глибини кореневої зони також використовується для цільового внесення добрив, щоб зона змочування не виходила за межі активної кореневої зони.

Матеріалу дослідження графіків вистачить на кілька томів, тому, якщо ази зрозумілі, перейдемо до практичних порад.

1. Визначте кількість води за даними датчика в вашому ґрунті, що відповідатимуть 100 % НВ. Це найбільша кількість води, яка має бути після зрошення, та первинного дренажу. Одразу після поливу буде більша вологість, але за якийсь час (це залежить від складу ґрунту та може в кілька разів відмінятися в різних ґрунтах) вона має зупинитися приблизно на цьому показнику. Вода не має просякнути нижче за кореневу зону. Підтримуйте вологість у межах, які рекомендує ваш агроном або консультант із зрошення. Для різних культур може бути різна рекомендація, але загальна рекомендація – не знижувати вологість нижче, ніж 80 % НВ. Пам’ятайте, що для більшості культур стрес від нестачі води починається з 70 % НВ. Більше стресів – менше врожаю.

2. Визначте глибину коріння та слідкуйте за її розвитком. Поливайте не глибше, ніж коренева зона, особливо з додаванням добрив. Там, де добрива рослина не використовує, засолюється ґрунт!

3. Доберіть найкращу техніку (об’єм та частоту) зрошення, яка допоможе тримати оптимальний рівень вологості. Найкращі результати дають імпульсні поливи – короткі та часті. Але імпульсні поливи можна роботи тільки під контролем датчиків, є великий ризик недостатнього зрошення в результаті загального зниження вологості. На графіку № 4 показано, що тренд вологості після кількох поливів має триматися рівно (блакитна лінія), уникайте тенденції до падіння вологості (червона лінія).

4. Встановіть зонд в одному місці та постійно збирайте дані з цього місця. Постійне перенесення зонду з одного місця на інше не дасть вам необхідної інформації. Важливі не показники, а «поведінка» графіка. Якщо у вас є різні культури, або ґрунти відрізняються у різних блоках зрошення, або є інші серйозні відмінності – встановіть датчики у таких різних зонах, та контролюйте зрошення за потребою саме цих зон.

Є ще багато тонкощів мистецтва зрошення – це справді мистецтво, бо захоплює і сама діяльність, і її результати. Починайте з нами.

Наталія БЄЛІХІНА, консультант із технології точного зрошення

Компанія «Евкаліпт Р», +38 (093) 477-55-77 (Viber, WhatsApp, Telegram)

Безкоштовно завантажити випуск журналу «Садівництво та Виноградарство. Т.І.» № 2 можна тут.

Аби придбати друкований випуск журналу, оформити передплату на рік або придбати видання, видані впродовж минулих років, звертайтеся: Лариса Товкач, +38 (097) 968 95 16, sad.nti@ukr.net.

Якщо ви хочете, щоб у наступному номері журналу ми написали саме про ваше господарство, підприємство, медіагрупа «Технології та Інновації» пропонує розміщення новин та інформації про компанії на електронних та друкованих ресурсах. Ми з радістю напишемо про досвід – ваш чи ваших клієнтів, про впроваджені новітні технології та передові рішення у журналах чи на сайтах («Ягідник» і «Садівництво та Овочівництво. Т.І.»).

Контакти: Надія Ящук, директор проєкту, тел. +38 (068) 568-58-22rnadia@ukr.net

Лариса Товкач, менеджер, +38 (097) 968 95 16, sad.nti@ukr.net.

Все буде Україна!

Журнал «Садівництво»

Останні статті

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *