Растениеводство Оборудование 3 Июня 2020

Мониторинг влажности почвы при помощи почвенных датчиков

Мониторинг влажности почвы при помощи почвенных датчиков

Весной сельское хозяйство во многих регионах столкнулось с дефицитом почвенной влаги, что в будущем отразится на урожайности озимых. Где-то весной производители не могли зайти в поле на обработку, а лето 2020 года, по данным Гидрометцентра России, почти наверняка войдет в пятерку рекордно жарких за последнее время.

Аграрная отрасль уже сейчас приспосабливается к изменениям климата. Дефицит влаги, повышенный температурный режим в летнее время, неравномерное распределение осадков в течение сезона, недостаточное количество осадков для озимых на этапе всходов или в весенний период – эти проблемы знакомы практически каждому производителю. Будь то орошаемое или неорошаемое земледелие, озимые или пропашные культуры, аграрии сталкиваются с такими вопросами, как:

— когда и как сеять (дата посева, глубина посева);

— сколько и каких удобрений вносить, достаточен ли объем имеющейся влаги для усвоения этих удобрений, обоснованно ли внесение таких объемов с точки зрения рентабельности;

— какой будет потенциал урожайности на основе доступной растениям влаги;

— необходимость корректировать нормы полива на поливных участках в зависимости от фаз развития культур, сформировать график полива.

ВЛАГА ДЛЯ ОЗИМЫХ

Рассмотрим, например, озимые. С осени производителям необходимо определить подходящие условия для посева, оптимальную температуру и наличие влаги на глубине посева. Здесь частая проблема на момент посева – недостаточное количество влаги.

В момент возобновления вегетации весной при планировании подкормки важно учитывать ситуацию на каждом конкретном поле и состояние культуры. Зная прогноз погоды и влажность в почве, можно понять, как быстро растение усвоит вносимые удобрения, а также в дальнейшем определить стратегию своих подкормок на озимых. В складывающихся условиях на основании этих данных производитель может увидеть, что традиционная система минерального питания теряет свою эффективность, и применительно к данному полю в данной ситуации нужен другой подход (будь то способ заделки, либо вообще смена продукта).

Далее, рассчитывая на определенную урожайность, агроном вносит под этот урожай необходимое количество удобрений. В момент весенней подкормки очень важно понять, реально ли получить такой урожай, или нехватка влаги уменьшит урожайность. Если видно, что в метровом слое недостаточно влаги и плановая урожайность недостижима, то возможно наилучшим решением будет корректировка затрат на удобрения и снижение нормы.

Кроме того, если возделываются пропашные и используется орошение, то при помощи почвенных датчиков очень полезно понимать состояние почвы (влагообеспеченность), обоснованно планировать график полива и анализировать его эффективность (водопотребление на единицу полученной продукции). Так можно значительно сэкономить на поливе и не допустить переувлажнения почвы.

УСТАНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ

Изменить погоду никто не в силах. Но современные технологии могут смягчить негативное влияние погодных условий на урожай и сохранить его потенциал. К таким решениям относится уcтановка почвенных датчиков влажности и полевых метеостанций. Такая комбинация максимально адаптирует производство к условиям хозяйства и дает самые точные и надежные данные. Кто-то может возразить, что есть данные из открытых источников. Разумеется, такие данные есть, но они недостаточно достоверны, чтобы положиться на них при решении серьезных производственных вопросов. Если говорить о погоде из открытых источников, то, по данным Farmers Edge, при удалении от метеостанции на 20 км точность прогноза погоды снижается почти на 48%.

Мониторинг влажности почвы

Рис.1 Установка метеостанции

Современное сельское хозяйство требует интегрированных решений. Ни один производитель не хочет терять время на настройку и подключение оборудования, а затем думать, как выгрузить данные и что с ними делать. Предложение Farmers Edge – это не отдельные компоненты, а готовое цифровое решение. Оно состоит из аппаратной части – инструментов сбора данных прямо с поля (почвенные датчики влажности, полевые метеостанции) и программной – платформа FarmCommandтм, куда стекаются все данные, где они автоматически обрабатываются и анализируются.

Почвенный датчик влажности длиной 1 м, оборудован 6 сенсорами температуры и влажности на горизонтах 10, 20, 40, 60, 80 и 100 см. При установке почвенного датчика сотрудники Farmers Edge отбирают почву для исследования ее гранулометрического состава.

Мониторинг влажности почвы

Рис. 2 Почвенный датчик влажности Farmers Edge, установленный в поле

Какие данные пользователь видит в платформе FarmCommand?

Данные за последние 7 дней:

  • объем полива;
  • количество осадков;
  • испарение;
  • водный баланс (при этом можно посмотреть архивные данные о влажности за любой интересующий день с момента установки датчика).

Текущая информация о температуре и влажности по всем 6 горизонтам почвы;

Данные о влагоемкости поля;

Прогноз урожайности по 3 вариантам развития событий:

  • сухой год;
  • стандартный год;
  • влажный год.

Таким образом всегда можно сравнить разницу между плановой урожайностью и прогнозом. Точность прогноза очень высока за счет комбинации точных данных о влажности почвы и локальных метеоданных.

Мониторинг влажности почвы

Рис. 3. Данные о влажности почвы в платформе FarmCommand

Большое количество информации – это хорошо, но данные должны работать в пользу производителя. Почвенные датчики передают информацию каждые 15 минут, поэтому она всегда актуальна. Все собранные данные о влажности попадают в платформу FarmCommand и преобразуются в понятные графики. Смотря на эти графики, можно сразу определить состояние каждого поля, влагообеспеченность на каждом почвенном горизонте, понять, когда требуется провести полив, и увидеть прогноз урожайности.

Как система это понимает?

Почвенные датчики определяют наименьшую полевую влагоемкость от полной влагоемкости. Вспомним, что означают эти понятия.

Полная влагоемкость – это максимальное количество воды, которое может вместить почва, за исключением пор, занятых воздухом.

Наименьшая влагоемкость – максимальное количество воды, которое остается в почве после стекания избыточной свободной воды. Она зависит от гранулометрического состава почвы, содержания гумуса, структурности.

Наименьшая влагоемкость показывает запас доступной для растений влаги в почве. Для большинства сельскохозяйственных растений оптимальный уровень влажности почвы равен 60-80% наименьшей полевой влагоемкости. Как правило, поливать пора при преодолении отметки ниже 60%.

Графики в платформе FarmCommand фиксируют данные с почвенных датчиков и метеостанций, показывают увеличение влагоемкости после выпадения осадков или полива и снижение запасов влаги по мере роста растений.

Также информация о содержании влаги в почве используется для уточнения моделирования стадий развития основных сельхозкультур, которое есть в платформе FarmCommand.

Платформа FarmCommand от Farmers Edge связывает данные с почвенных датчиков, данные о погоде и данные о выполнении операций на поле в единую систему. Эти данные легко просматривать, с ними удобно работать и просматривать отчеты о состоянии влагообеспеченности поля, чтобы здесь же, в платформе FarmCommand назначать своим сотрудникам задания орошения, посева или уборки.

Какую пользу производитель получает от такой информации?

— понимание оптимальных условий температур и влажности для посева;

— планирование выполнения прочих агротехнических операций (обработки, опрыскивания, уборка) в оптимальных условиях;

— точная информация о влагообеспеченности почвы, планирование сроков и объемов полива, сокращение затрат на полив;

— прогнозирование стадий роста культуры с учетом природно-климатических условий конкретного хозяйства;

— прогнозирование рисков появление вредителей и заболеваний на основе точных метеоданных;

— доступ к архиву данных мониторинга почвы;

— возможность точного расчета потенциала урожайности по доступной влаге;

— при необходимости – корректировка норм минерального питания, сокращение необоснованных затрат на удобрения;

— отслеживание факторов блокировки питательных веществ;

— определение момента наступления дефицита влаги;

— формирование графика полива.

Информация – это ценный актив, который поможет производителю эффективно распоряжаться другими ценными активами, такими как время, трудовые ресурсы, удобрения, посевной материал и другое. Надежная информация о наличии влаги в почве, о локальных погодных условиях, данные спутниковых снимков полей дают возможность оптимизировать затраты на производство и выбрать наиболее подходящую агротехнологию для условий конкретного хозяйства.

Больше информации о мониторинге влажности почвы и других цифровых сервисах Farmers Edge – на сайте www.FarmersEdge.ru

Консультации по почвенным датчикам: тел. +7 918 168 09 33, artem.slipchenko@farmersedge.ca

Популярные статьи