Điện thoại reo vào lúc 5 giờ sáng trong một buổi sáng oi ả. Người hàng xóm Michael của tôi nghe có vẻ tuyệt vọng. Những chiếc lá ngô của ông đang quăn lại và căng thẳng đang lan rộng khắp 40 mẫu đất.
“Tôi đã tưới nước mỗi ngày,” anh nói. “Nhưng tôi không hiểu tại sao ngô của tôi trông khát nước trong khi ngô của bạn lại trông hoàn hảo.”
Năm đó đã thay đổi mọi thứ đối với Michael và nhiều nông dân khác trong quận của chúng tôi. Anh ấy đã học cách tính toán nhu cầu nước của cây trồng bằng cách sử dụng tốc độ thoát hơi nước (ET) và năng suất của anh ấy đã thay đổi. Một khi anh ngừng suy đoán, nước trở thành một công cụ chính xác hơn là một công cụ cùn.
Nước tạo nên hoặc phá vỡ một mùa sinh trưởng. Quá ít, cây trồng sẽ héo. Quá nhiều, rễ sẽ bị chết ngạt trong đất bão hòa.
Bí quyết nằm ở việc biết chính xác lượng nước mỗi loại cây trồng cần – dựa trên điều kiện thời tiết và giai đoạn sinh trưởng. Thực hiện đúng, hệ thống tưới dựa trên ET-có thể cắt giảm tới 30% chi phí nước và đồng thời tăng năng suất.
Sự thoát hơi nước thực sự có nghĩa là gì
Hãy hình dung cánh đồng ngô của bạn vào một buổi chiều tháng Tám nóng nực. Độ ẩm bốc lên từ đất, trong khi lá ngô thải hơi nước vào không khí.
Cùng với nhau, sự bốc hơi và thoát hơi nước tạo thành sự thoát hơi nước. Mỗi cây trồng hoạt động như một cái máy bơm, hút nước từ rễ lên lá rồi vào khí quyển.
Nông dân bỏ qua tỷ giá ET sẽ mất tiền.
Một nghiên cứu của Đại học Nebraska-Lincoln kéo dài 5 năm-đã phát hiện ra rằng việc bỏ qua tính toán ET đã lãng phí khoảng 25% lượng nước tưới trong khi vẫn làm giảm năng suất. Các trang trại sử dụng lịch trình ET đã tăng năng suất ngô lên 18% và giảm lượng nước sử dụng xuống 22%.
Tôi đã học được điều này một cách khó khăn vào năm 2012. Tôi vẫn tuân theo lịch tưới nước theo lịch-cũ của mình trong tháng Bảy ẩm ướt và mát mẻ bất thường.
Đậu nành của tôi không cần nhiều nước nhưng tôi vẫn tưới nước. Rễ bị thối, bệnh lây lan, tôi mất 15% vụ mùa. Sai lầm đó đã thúc đẩy tôi áp dụng ET.
Thực vật gửi tín hiệu đau khổ rõ ràng, nhưng vào thời điểm bạn nhìn thấy lá ngô quăn hoặc lá đậu nành gấp lại, thiệt hại về năng suất đã bắt đầu. Tỷ giá ET cho phép bạn hành động trước khi căng thẳng xuất hiện.
Tham khảo sự thoát hơi nước: Ngân sách nước hàng ngày của bạn
Sự thoát hơi nước tham chiếu (ET₀) cho bạn biết bề mặt cỏ tiêu chuẩn sẽ mất bao nhiêu nước trong điều kiện thời tiết hiện tại. Hãy coi đó là lượng nước cơ bản trong ngày của bạn.
Trạm thời tiết tính toán ET₀ bằng cách sử dụng nhiệt độ không khí, độ ẩm, gió và bức xạ mặt trời. Bạn không cần phải tự mình tính toán các con số – các mạng thời tiết như CIMIS của California hoặc các mạng tương đương của tiểu bang sẽ công bố các giá trị ET₀ hàng ngày. Nhiều ứng dụng tưới tiêu hiện cung cấp chúng thẳng đến điện thoại của bạn.
Nghiên cứu cho thấy ET₀ thay đổi đáng kể qua các mùa:
| Mùa | Phạm vi ET₀ điển hình (trong/ngày) | Các yếu tố thời tiết chính |
|---|---|---|
| Mùa xuân | 0.15 – 0.25 | Nhiệt độ ấm lên, ngày dài hơn |
| Mùa hè | 0.25 – 0.35 | Nhiệt độ cao, ngày dài, độ ẩm thấp |
| Ngã | 0.10 – 0.20 | Nhiệt độ mát mẻ, ngày ngắn hơn |
| Mùa đông | 0.05 – 0.10 | Nhiệt độ lạnh, độ ẩm cao |
Việc theo dõi ET₀ hàng ngày mang lại cho bạn nền tảng cho việc tưới tiêu chính xác.
Hệ số cây trồng: Biến thời tiết thành nhu cầu cây trồng
Mỗi loại cây trồng đều có “đặc tính” nước riêng và nó thay đổi theo quá trình sinh trưởng. Hệ số cây trồng (Kc) điều chỉnh giá trị ET₀ để phù hợp với nhu cầu thực tế của cây trồng.
Cây ngô non có lá nhỏ có giá trị Kc gần 0,3. Đến giai đoạn sinh sản, khi tán đã đầy, Kc tăng lên 1,2 hoặc cao hơn. Gần đến tuổi trưởng thành, giá trị lại giảm xuống khi cây trồng chậm lại.
Tiến sĩ Terry Howell của Cơ quan Nghiên cứu Nông nghiệp USDA giải thích điều đó một cách đơn giản: "Hệ số cây trồng đại diện cho dữ liệu hàng thập kỷ về việc sử dụng nước thực tế của cây trồng. Việc sử dụng các giá trị lỗi thời hoặc chung chung có thể khiến bạn mất đi 20% hoặc hơn."
Giá trị KC không tuân theo ngày dương lịch – chúng tuân theo tốc độ tăng trưởng của cây trồng. Ngô trồng-sớm có thể đạt đỉnh điểm vào giữa-tháng 7, trong khi việc trồng muộn hơn sẽ chuyển đường cong sang tháng 8. Dàn dựng hình ảnh trực quan vẫn là hướng dẫn tốt nhất.
Đây là một ảnh chụp nhanh:
| Giai đoạn tăng trưởng | ngô Kc | Đậu nành Kc | Kc lúa mì |
|---|---|---|---|
| sự xuất hiện | 0.3–0.5 | 0.4–0.5 | 0.4–0.6 |
| thực vật | 0.5–0.8 | 0.5–0.8 | 0.6–1.0 |
| sinh sản | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 | 1.0–1.2 |
| Kỳ hạn | 0.6–0.8 | 0.7–0.9 | 0.4–0.6 |
Công thức đơn giản có tác dụng
Công thức sử dụng nước cho cây trồng hàng ngày trông đơn giản:
Sử dụng nước trồng trọt=ET₀ × Kc × Hệ số hiệu quả
Hiệu quả tưới tiêu là chìa khóa. Vòi phun nước thường cung cấp 75–85%. Hệ thống nhỏ giọt đạt 85–95%. Hệ thống luống cày có thể chỉ đạt 60–75%. Hãy bỏ qua những điều chỉnh này và bạn sẽ vượt{10}} hoặc chìm{11}}dưới nước với biên độ rộng.
Muối trong nước tưới làm bài toán trở nên phức tạp. Nhiều loại cây trồng cần thêm 10–20% lượng nước để rửa muối ra khỏi vùng rễ. Cây trồng nhạy cảm có thể cần 25–30%. Tôi đã học được bài học đó ở những cánh đồng trồng bông ở Texas, nơi hai năm không được rửa trôi đã làm giảm sản lượng 15%.
Lập kế hoạch thông minh hơn
Lập kế hoạch dựa trên ET{0}}thay thế phỏng đoán bằng khoa học thực sự. Hàng tuần, tôi đối chiếu dữ liệu ET₀ với hệ số cây trồng, sau đó điều chỉnh lượng mưa và điều kiện đất đai.
Loại đất đóng một vai trò lớn. Đất cát cần bón ít hơn và thường xuyên hơn. Đất sét có thể chứa nhiều nước hơn, cho phép tưới ít thường xuyên hơn nhưng cần nhiều nước hơn.
Nghiên cứu xác nhận lợi ích: việc tưới tiêu cụ thể theo vùng-dựa trên loại đất đã cải thiện hiệu quả sử dụng nước từ 15–25% so với áp dụng đồng nhất.
Dự báo thời tiết cũng quan trọng. Bỏ qua việc tưới nước nếu có bão trong 48 giờ. Tăng cường tưới tiêu trong các đợt nắng nóng.
Vào năm 2019, khi ET₀ tăng lên 0,45 inch mỗi ngày trong một đợt nắng nóng, tôi đã tăng tần suất tưới nước và cứu được ngô của mình trong khi những người hàng xóm bị thiệt hại nặng nề do căng thẳng.
Thời tiết-Hoạt động tưới tiêu theo hướng dẫn động
Giờ đây, các hệ thống-dựa trên thời tiết tự động thực hiện những điều chỉnh này cho bạn. Bộ điều khiển thông minh lấy ET₀ từ các trạm thời tiết, sau đó sửa đổi lịch tưới hàng ngày.
Một nghiên cứu của Đại học California cho thấy hệ thống tự động giúp giảm 20% lượng nước sử dụng và tăng năng suất lên 12%.
Thời tiết tác động đến ET theo những cách mà nhiều nông dân đánh giá thấp:
| Điều kiện thời tiết | tác động ET | Phản ứng tưới tiêu |
|---|---|---|
| Nóng, khô, nhiều gió | +50% đến +100% | Tăng tần suất/thời lượng |
| Mát mẻ, ẩm ướt, yên tĩnh | -30% đến -50% | Giảm tưới nước |
| Trung bình/Trung bình | Đường cơ sở | Lên lịch chuẩn |
| Có mưa, u ám | -40% đến -60% | Trì hoãn hoặc bỏ qua việc tưới nước |
Độ ẩm và gió cũng quan trọng như nhiệt độ. Không khí khô kéo độ ẩm nhanh chóng. Gió làm tăng tốc độ tổn thất nhiều hơn.
Làm thế nào để đưa ET vào thực tế
Việc chuyển sang hệ thống tưới dựa trên ET-là một quá trình-từng{2}}từng bước:
1, Xác định các nguồn dữ liệu ET₀ cục bộ đáng tin cậy.
2, Tìm hiểu các giá trị Kc cụ thể của cây trồng cho từng giai đoạn tăng trưởng.
3, Tính toán nhu cầu nước tưới hàng ngày của cây trồng.
4, Điều chỉnh hiệu quả hệ thống.
5, Theo dõi dự báo thời tiết và điều kiện đất đai.
6, Tưới nước phù hợp.
7, Lưu giữ hồ sơ chi tiết để tinh chỉnh các phương pháp thực hành mỗi mùa.
Hiệu chuẩn là rất quan trọng. Kiểm tra tỷ lệ ứng dụng thực tế của hệ thống của bạn. Các lỗi nhỏ cộng lại nhanh chóng. Việc lưu giữ-hồ sơ giúp bạn phát hiện các khuôn mẫu và điều chỉnh-các quyết định hàng năm.
Phương pháp tiếp cận nâng cao
Khi bạn nắm vững những điều cơ bản, bạn có thể tinh chỉnh thêm.
Thiếu nước tưới: Bón ít hơn mức nhu cầu ET đầy đủ trong các giai đoạn cây trồng có thể chịu được stress nhẹ. Nho làm rượu vang thường được hưởng lợi từ việc này, cho ra trái-chất lượng cao hơn. Thực hiện đúng, nó tiết kiệm được 15–25% nước mà không bị ảnh hưởng nhiều về năng suất. Làm không tốt thì phải trả giá đắt.
Tưới phân chia: Ứng dụng nhỏ hơn, thường xuyên hơn làm giảm thất thoát dòng chảy và thấm sâu. Hệ thống tự động xử lý tốt việc này.
Lập ngân sách theo mùa: Tính toán tổng nhu cầu nước trong mùa để dự đoán tình trạng thiếu nước và lên kế hoạch trước.
