Bốn chỉ số độ ẩm đất đều có thể giảm mà không chứng minh được việc tưới là cần thiết. Câu hỏi hữu ích là vùng rễ hoạt động đã mất bao nhiêu nước so với giới hạn đất và cây trồng của chính nó. Điều đó đòi hỏi nhiều hơn việc lấy trung bình các tỷ lệ phần trăm trên bảng điều khiển.
Quan trắc độ ẩm đất có thể hỗ trợ cân bằng nước theo mm khi mỗi phép đo đại diện cho một khoảng độ sâu xác định. Phải tách biệt tổng lượng nước dự trữ, lượng nước trên mức điểm héo và mức thiếu hụt còn được phép trước ngưỡng tưới. Các đại lượng này đều có thể tính bằng mm nhưng không đồng nghĩa.
Xác định khoảng đất đại diện trước khi nhân số đo
Một điểm cảm biến ở 20 cm không tự động là trung bình cho toàn bộ lớp 0-20 cm. Nó đo một thể tích giới hạn quanh vị trí đó. Nhãn độ sâu xác định các quan sát; Các ranh giới được sử dụng trong phép tính lưu trữ là một cách hiểu riêng biệt.
Trước tiên, vẽ vùng rễ hữu hiệu và các tầng đất. Chỉ gán một khoảng độ sâu cho phép đo khi điều kiện đất và các quan sát đối chiếu cho thấy phép đo có tính đại diện. Trung điểm giữa các cảm biến có thể là quy ước nội suy ban đầu, không phải bằng chứng đất ở giữa đồng nhất. Ghi rõ ranh giới trên, dưới và không mặc định kéo dài số đo sâu nhất xuống phần vùng rễ chưa đo.
Vị trí phần tử đo trên cảm biến dạng ống xác định độ sâu đo, không xác định ranh giới từng lớp dùng trong cân bằng nước. Đây là thành phần cảm biến, không phải hệ thống tưới hoàn chỉnh.
Trong tưới nhỏ giọt, cần tách vùng rễ được làm ướt khỏi toàn bộ diện tích ruộng. Phẫu diện cạnh một đầu tưới không nhất thiết đại diện cho lượng nước trung bình toàn ruộng. Cơ sở diện tích phải nhất quán với chiều sâu nước tưới được sử dụng sau đó.
Phân biệt bốn đại lượng nước trong đất
Hàm lượng nước theo thể tích, theta, là thể tích nước chia cho thể tích đất khối tương ứng. Hãy dùng một phân số thay vì một phần trăm trong phương trình. Với độ dày khoảng độ sâu đất (dz) tính bằng mm, tổng lượng nước theo phẫu diện đất được tích trữ S = sum(theta × dz).
Độ ẩm đồng ruộng, thetaFC, là hàm lượng nước tham chiếu sau khi đất đã thoát nước, không phải trạng thái bão hòa. Hàm lượng nước tại điểm héo, thetaWP, là mốc dưới trong cách tính nước hữu dụng thông thường. Hai giá trị có thể khác nhau giữa các tầng đất. Cần dùng giá trị phù hợp tại địa điểm và cùng cơ sở thể tích với số đo độ ẩm.
Với phẫu diện có độ ẩm nằm giữa điểm héo và độ ẩm đồng ruộng:
- Khả năng trữ nước hữu dụng toàn phần, TAW = sum((thetaFC - thetaWP) × dz).
- Lượng nước hiện có trên mức điểm héo, A = sum((theta - thetaWP) × dz).
- Lượng nước thiếu hụt so với mức độ ẩm đồng ruộng, D = sum((thetaFC - theta) × dz).
- Giới hạn thiếu hụt của phần nước dễ sử dụng, RAW = p × TAW, trong đó p là tỷ lệ thiếu hụt được lựa chọn.
TAW biểu thị khả năng chứa nước, không phải lượng đang có hôm nay. RAW là mức rút nước cho phép trong cách lập cân bằng này, không phải toàn bộ nước hiện hữu. Dư địa còn lại trước giới hạn là RAW - D. Dư địa âm nghĩa là đã vượt mức thiếu hụt được chọn.
Cần xem xét lại các phương trình nếu độ ẩm một lớp vượt độ ẩm đồng ruộng hoặc thấp hơn điểm héo. Không để lượng nước dư ở lớp đang thoát nước che khuất tình trạng khô ở lớp khác. Nước nằm sâu cũng có thể chưa nằm trong khả năng khai thác của bộ rễ hiện tại.
Tính theo phẫu diện với giả định rõ ràng
Đây là phép tính minh họa với giá trị giả định, không phải số liệu hiện trường. Giả sử vùng rễ hữu hiệu sâu 600 mm, được chia thành bốn khoảng đại diện, với thetaFC = 0.30 và thetaWP = 0.10 ở mọi khoảng. Các giá trị này và tỷ lệ thiếu hụt cho phép p = 0.35 chỉ là đầu vào của ví dụ, không phải khuyến nghị cho một loại đất hay cây trồng.
| Khoảng độ sâu đất đại diện | Bề dày dz, mm | Tỷ phần thể tích theta giả định | Tổng nước theta × dz, mm | Nước thiếu hụt so với độ ẩm đồng ruộng, mm |
|---|---|---|---|---|
| 0-100 mm | 100 | 0.28 | 28.0 | 2.0 |
| 100-250 mm | 150 | 0.27 | 40.5 | 4.5 |
| 250-400 mm | 150 | 0.26 | 39.0 | 6.0 |
| 400-600 mm | 200 | 0.25 | 50.0 | 10.0 |
| Tổng toàn phẫu diện | 600 | Không phải trung bình không trọng số | 157.5 | 22.5 |
Mức thiếu hụt của lớp đầu tiên là (0.30 - 0.28) × 100 = 2 mm. Cộng bốn hàng được D = 22.5 mm. Lượng nước ở độ ẩm đồng ruộng là 0.30 × 600 = 180 mm; tại điểm héo là 0.10 × 600 = 60 mm. Do đó TAW = 120 mm, A = 157.5 - 60 = 97.5 mm và A + D = 120 mm, khép kín cân bằng nước hữu dụng.
RAW = 0.35 × 120 = 42 mm, còn dư địa thiếu hụt 42 - 22.5 = 19.5 mm. Đây không phải tổng lượng nước 157.5 mm, cũng không phải 97.5 mm nằm trên mức điểm héo.
Trong dự báo đơn giản hóa, giả sử bốc thoát hơi cây trồng không đổi ở 4 mm/ngày, không mưa, không tưới và có thể bỏ qua thoát nước cùng mao dẫn đi lên. Thời gian đến giới hạn giả định là 19.5 / 4 = 4.875 ngày nếu không có gì thay đổi. Kết quả này không phải chỉ dẫn đã được kiểm chứng rằng phải đợi năm ngày mới tưới.
Cập nhật dự báo thay vì hứa ngày bắt đầu tưới
Bốc thoát hơi cây trồng ETc phụ thuộc thời tiết, giai đoạn phát triển và phương pháp ước tính. Mưa hữu hiệu là phần tham gia cân bằng nước vùng rễ; tổng mưa đo được không tự động bằng phần đó. Thoát nước, chảy tràn, mao dẫn đi lên và tưới cũng làm thay đổi cân bằng.
Đối chiếu sự thay đổi dự đoán với quan sát phẫu diện đất hợp lệ tiếp theo. Nếu sự khác biệt kéo dài, hãy kiểm tra giả định thay vì điều chỉnh hệ số cây trồng chỉ để làm cho các con số phù hợp. Kiểm tra xem độ sâu rễ có thay đổi, khoảng độ sâu đất bị mô tả sai hoặc phẫu diện đất vẫn đang phân bố lại sau khi tưới nước.
Chọn tỷ lệ thiếu hụt cho phép theo hướng dẫn phù hợp với cây trồng và địa điểm. Ví dụ không xác lập ngưỡng 35% dùng chung. Phải dành đủ thời gian vận hành để đưa nước đến ruộng, thay vì coi thời điểm dự báo chạm ngưỡng là thời điểm bắt đầu tưới cho mọi khu.
Chọn cấu hình cảm biến hỗ trợ phép tính
Cảm biến nhiều tầng NBL-S-TM-MD đo độ ẩm, nhiệt độ và độ mặn đất tại các độ sâu cấu hình được. Thông số công bố cho dòng sản phẩm nêu số tầng và khoảng cách có thể điều chỉnh, giao tiếp Modbus và dải độ ẩm 0–100%. Xác định độ sâu cần thiết trước khi đặt hàng; tên dòng sản phẩm không xác định các khoảng độ sâu trong bảng tính của dự án.
Phần cứng đo lường đa lớp cung cấp các quan sát đặc thù theo độ sâu. Ranh giới đất, giới hạn cây trồng và quyết định tưới tiêu vẫn là những đầu vào riêng biệt của dự án.
Không đồng nhất độ phân giải hiển thị với độ tin cậy ngoài hiện trường. Trang sản phẩm nêu độ chính xác độ ẩm ±5% nhưng bảng đó chưa giải thích cơ sở tính phần trăm. Cần xác nhận cách diễn giải và điều kiện thử trước khi quy đổi thành độ không đảm bảo theo mm. Tính đại diện tại vị trí đo và hiệu chuẩn theo loại đất cũng quan trọng.
Với đất nhiều đá, kiểm tra xem số đo và giá trị tham chiếu đang tính trên toàn bộ thể tích đất hay chỉ phần đất mịn. Tự nhân thêm hệ số giảm thể tích có thể lặp lại một hiệu chỉnh đã có. Phải thống nhất cơ sở này trước khi tính lượng nước dự trữ.
Cảm biến thế nước trong đất bổ sung thông tin về mức độ đất giữ nước. Không thể nhân trực tiếp số đo kPa với độ sâu để thu được mm; cần quan hệ giữ nước phù hợp để liên hệ thế nước với hàm lượng nước.
Câu hỏi về dữ liệu phẫu diện
Q1. Tôi có thể lấy trung bình tất cả độ sâu và nhân với độ sâu rễ không?
Chỉ khi việc cân bằng trọng số là hợp lý. Các khoảng độ sâu đất không đều đòi hỏi trọng số độ dày, và các tầng đất khác nhau cần có giá trị tham chiếu riêng. Trung bình số học không thể làm cho các điểm đọc không đại diện trở nên đại diện.
Q2. Độ ẩm thể tích 30% có nghĩa là 30 mm nước không?
Không. Một phần trăm cần có độ dày xác định. Chuyển phần trăm thành phân số và nhân với độ dày khoảng độ sâu đất được biểu diễn; Kết quả có cùng đơn vị chiều dài với độ dày đó.
Q3. Có thể sử dụng toàn bộ nước trên mức điểm héo mà không gây stress cho cây không?
Không. Khả năng hút nước của cây có thể bị hạn chế trước khi đất đạt điểm héo. Mức thiếu hụt cho phép được chọn để phản ánh giới hạn sớm hơn đó. Vẫn phải xem xét khả năng tiếp cận của rễ và độ mặn.
Q4. Chỉ cần lớp đất sâu còn ẩm là có thể hoãn tưới không?
Không. Phải xác nhận rễ đang hoạt động có thể khai thác lớp đó và số đo có tính đại diện. Lớp sâu ướt không tự động bù được lớp trên khô có mật độ rễ cao.
Q5. Tệp xuất dữ liệu cần có những gì để phục vụ đánh giá?
Giữ thời điểm thu nhận, đơn vị và giá trị độ ẩm theo độ sâu, trạng thái chất lượng, ranh giới lớp đã gán và phiên bản giá trị tham chiếu đất. Lưu riêng nhật ký tưới và mưa để điều tra các thay đổi.
Q6. Cần làm gì nếu chưa biết độ ẩm đồng ruộng và điểm héo?
Dùng phẫu diện để theo dõi quá trình khô và ướt, đồng thời xác định giá trị tham chiếu phù hợp. Không biến bảng phân loại đất chung hoặc đường cong có vẻ hợp lý thành ngày tưới tự động được cho là chính xác.
Giữ cân bằng nước có thể truy xuất
Cân bằng nước vùng rễ có ích phải gắn từng số đo với khoảng độ sâu rõ ràng, đồng thời phân biệt lượng nước dự trữ, khả năng chứa nước hữu dụng, mức thiếu hụt và dư địa còn lại trong dự báo. Đối chiếu mô hình với quan sát mới trước khi dùng để hỗ trợ quyết định thời điểm tưới.
Liên hệ NiuBoL với loại cây, độ sâu rễ ước tính, ghi chú phẫu diện đất và model hoặc ảnh nhãn bộ ghi hiện có. Chúng tôi giúp so sánh cảm biến nhiều độ sâu, xác nhận giao diện và báo giá thành phần quan trắc.
