Зрошення полуниці для прот; боротьба з морозом - ефективні методи

Сільське господарство
Їжа
Сільський
Дослідження та інновації
Безпека харчових продуктів
Культури
Розведення
Навколишнє середовище
Інформація та ресурси
Організації, ради та комісії

Щоб приєднатися до нас

Зрошення полуниці для захисту їх від морозів - ефективні методи

Зміст

резюме
Вступ
Симптоми пошкодження морозом
Критичні температури, пов’язані з пошкодженням морозу
Теплопередача
Енергетичний баланс
Важливі факти про погодні умови
Зрошення для захисту від морозу
Одужання
Пов’язані посилання

резюме

Пошкодження морозом можуть сильно пошкодити полуницю, особливо розкриті квіти, а також незлуплені бруньки, коли досить холодно.
У полуниці на рівні землі часто холодніше, ніж говорить прогноз погоди.
Зрошення захищає від пошкодження морозом завдяки теплу, яке виділяється, коли вода перетворюється на лід.
Норми зрошення слід регулювати виходячи з випаровувального охолодження через вітри та відносну вологість. У вітряні ночі потрібно більше води.
Недостатнє водопостачання може бути згубнішим, ніж відсутність зрошення.
Час початку зрошення є критичним. Найкращий час для початку захисту від замерзання можна визначити двома способами: точкою роси та температурою мокрої колби. Використовуйте точку роси та таблицю 5, щоб визначити температуру, при якій слід починати зрошення. У разі вологої температури колби зрошення слід починати до того, як температура досягне критичної температури (див. Таблицю 1).
Точка роси також корисна для прогнозування найнижчої очікуваної температури та того, як швидко температура опуститься.
Взагалі, температура, при якій запускається захист від замерзання, вища, коли вологість низька і навпаки.
Там, де використовуються плаваючі чохли, зрошення можна проводити над кришкою. Інформацію про температури під ковдрою можна отримати за допомогою цифрових термометрів та термопар.

Вступ

Морозними весняними ночами на полі полуниці може сильно похолодати. Полуниця цвіте ранньою весною, часто до останніх заморозків. Квітки знаходяться дуже близько до землі, яка, покриваючись соломою, не забезпечує багато тепла. Ось чому щовесни багато виробників полуниці встановлюють зрошувальні системи, якими вони керують цілу ніч; вони використовують термодинамічний принцип, щоб захистити свій урожай від морозів.

Цей документ описує типи морозу, пошкодження морозом та методи зрошення для захисту полуниці.

Симптоми пошкодження морозом

Мороз виникає, коли температура навколо рослини полуниці опускається нижче 0 ° C (32 ° F). При цій температурі чиста вода утворює крижані кристали на поверхнях, які знаходяться нижче точки замерзання води.

Сік рослин - це не чиста вода; отже, полуниця має температуру замерзання нижче 0 ° C (32 ° F). Коли досягається критична температура (див. Таблицю 1), кристали утворюють і пошкоджують клітинні мембрани, викликаючи витік клітинних рідин.

Морози можуть швидко вбити квіти або пошкодити їх настільки, що отримані ягоди деформуються. Коли квітка пошкоджується холодом, маточки спочатку гинуть. Якщо маточки після запилення гинуть, зародки не розвиваються. На дрібних плодах утворюється пігментована пляма, а насіння порожнисті. Іноді нижня сторона плодів тріскається. Листя також можуть бути пошкоджені морозами, особливо коли вони сильно ростуть і дуже ніжні. Краї і кінчики листя чорніють, потім засихають.

Малюнок 1: Квітка полуниці, пошкоджений морозом

Рисунок 2: Плоди деформуються через мороз, який частково пошкодив квіти

Малюнок 3: Листя полуниці, пошкоджені морозом

Зазвичай морози пошкоджують більші, ранні квіти. Однак квіти є найважливішими та прибутковими частинами вирощування ягід, оскільки ціни є найвищими на початку сезону. До того ж перші квіти, які вилуплюються, дають найбільші плоди. Якщо 5-7% квітів загублено і більшість з них є центральними, то загальний урожай зменшиться на 10-15%.

Критичні температури, пов’язані з пошкодженням морозу

Квіти та їх частини найбільш уразливі до пошкодження морозом.

Таблиця 1. Критичні температури полуниці за стадією розвитку
(Перрі та Полінг, 1985)

Ці температури, що відповідають температурам у тканинах, на один-два градуси нижче критичної температури повітря у кроні рослини. Багато змінних впливають на критичну температуру даної рослини та ступінь пошкодження:

Тривалість застуди;
Умови вирощування до холодного періоду;
Сорти (через звичку рослини або уникання певних сортів, а не через генетичні відмінності);
Стадія розвитку;
Переохолодження (за відсутності точок зародження льоду сік може охолонути і досягти температури нижче замерзання, не утворюючи кристалів льоду);
Тип і стан грунту (темні, вологі грунти зберігають більше тепла, ніж сухі, бліді).

Теплопередача

У холодну погоду спостерігаються втрати тепла. Не можна додати холоду; ми можемо лише відвести тепло.

Тепло може передаватися:

Проведення: Передача енергії всередині об’єкта або системи. Метал, вода та лід є хорошими провідниками, тоді як повітря - погано.
Конвекція: передача тепла шляхом переміщення та змішування рідини або газу. Повітря в основному нагрівається конвекцією.
Випромінювання: передача енергії у вільному просторі, без виду транспорту. Наприклад, ми отримуємо енергію від Сонця через випромінювання. Об'єкти на Землі також повертають енергію в космос.
Зміна фази: Коли молекули води змінюють фазу, наприклад, з газової фази на рідку, виділяється тепло. Цей енергетичний потенціал називають «прихованим теплом». Його можна виміряти за допомогою термометра, перш ніж виділяти тепло, змінюючи рідку фазу.

Коли вода конденсується, охолоджується або замерзає, температура навколо води підвищується при виділенні прихованого тепла. Вода, яка перетворюється на лід на поверхні рослини, додає цій рослині тепло. І навпаки, коли лід тане або вода випаровується, температура навколо води знижується, коли тепло рухається до води. Вода, яка випаровується з поверхні рослини, відводить від неї тепло.

Таблиця 2. Теплообмін внаслідок фазових змін: + означає, що вода охолоджується або замерзає, а повітря нагрівається, а - вказує на те, що вода нагрівається або випаровується, а повітря нагрівається. Повітря охолоджується.

Енергетичний баланс

Вдень сонце прогріває грунт і тверді предмети, в тому числі посіви. Коли ці предмети нагріваються, ніж повітря, вони передають тепло в повітря шляхом провідності. Тепле повітря менш щільне, піднімається, а потім замінюється більш прохолодним повітрям з верхніх шарів. Ця повітряна суміш лежить в основі потепління нижчих шарів атмосфери. Зазвичай повітря біля поверхні землі тепліший, ніж повітря над нею. Культури також повертають тепло назад у космос. Частина цієї енергії відображається назад на Землі хмарами та СО2 в атмосфері.

Вночі сонячна радіація не падає. Якщо повітря чисте, на Землю повертається мало тепла. Грунт і посіви продовжують випромінювати енергію в космос. Температура біля поверхні землі падає, утворюючи шар повітря з нижньою частиною холодною, а верхня - теплою. Якщо вітер чи вітерець, гаряче повітря та холодне повітря змішуються. З іншого боку, якщо ніч спокійна і, перш за все, повітря сухе, температура повітря нижча на рівні землі і зростає з висотою до певного рівня. Оскільки ця ситуація протилежна звичайним денним умовам, це називається "інверсія". Предмети можуть випромінювати тепло швидше, ніж повітря навколо них. Мороз може утворитися на даху будівлі або на капоті автомобіля, коли температура повітря залишається на один-два градуси вище нуля. Полуничні квіти також можуть досить швидко розсіювати тепло в ясну ніч.

Важливі факти про погодні умови

Адвекційне желе та радіаційне желе - два відмінних явища застуди.

Адвекційний мороз або повний вітер мороз виникає, коли маса холодного повітря рухається до певної області та призводить до замерзання. З настанням холодного фронту дме сильний вітер. Товщина шару холодного повітря коливається від 500 до 5000 футів. За таких умов важко захистити врожай від заморозків.

Радіаційний мороз виникає, коли ясне небо та тихий вітер змушують температуру інвертуватись і опускатися нижче замерзання біля поверхні землі. Товщина перевернутого повітряного шару коливається від 30 до 200 футів (з гарячим повітрям зверху).

Таблиця 3. Характеристика радіаційного желе та адвекційного желе

Radiance Jelly Advection Jelly

Спокійний вітер (менше 5 миль на годину)	Вітер понад 5 миль на годину
Чисте небо	Можливі хмари
30 до 200 футів шару холодного повітря	Маса холодного повітря від 500 до 5000 футів
Наявність інверсії: повітря біля землі холодніше, ніж повітря вище	Ефективність захисту обмежена
Відведення холодного повітря	-
Захист від замерзання, ймовірно, ефективний	-

Моніторинг мікроклімату

Температура повітря у звітах та прогнозах погоди вимірюється на висоті 5 футів над землею. Однак температури можуть бути набагато нижчими на рівні землі і навіть нижчими в порожнистих частинах поля. Хмарний покрив та швидкість вітру також є важливими факторами, які слід враховувати при визначенні ризику заморозків.

Використовуйте максимально-мінімальні термометри для контролю низьких температур у ваших полях. Порівняйте свої виміри з прогнозом щодо низьких температур. У похмурий та вітряний день прогноз повинен відповідати мінімальним температурам, що спостерігаються в певній місцевості. У ясну ніч, особливо на полуничній плантації, мінімальні спостережувані температури можуть бути значно нижчими, ніж очікувалося.

Ви також можете використовувати термометри з низьким та низьким рівнем для порівняння температури у кількох місцях на вашій фермі протягом ночі. Після кількох спостережень ви дізнаєтесь, наскільки холодно порівнюється кожна сунична плантація з вашим двором. Сигналізацію про мороз можна встановити у певному місці, якщо ви знаєте, наскільки холоднішим може бути полуничне поле.

Фактори, що впливають на ризик заморозків

Оскільки холодне повітря важче гарячого, воно тоне і рухається на полуничній плантації, як вода. Він також накопичується там, де перешкоди блокують його потік у нижчу область. Набережні вздовж доріг, живоплоту та земляних стін є прикладами перешкод потоку холодних повітряних мас. Холодне повітря переміщуватиметься з високих областей у зони з меншим накопиченням, наприклад, у велику водойму.

Полуниця, розташована на похилих полях або в загальновисоких районах, менш вразлива до морозу. Слідкуйте за кишенями желе в полуниці.

Усуньте перешкоди на нижній стороні поля, щоб покращити потік повітря. Захист від вітру повинен бути спроектований для уповільнення вітру та не перешкоджати руху повітря. Щоб повітря протікало через вітрозахист, рекомендується залишити приблизно 50% повітряного простору внизу вітрозахисту.

Волога і ущільнення ґрунту можуть помітно впливати на температуру. Вологий, компактний ґрунт зберігає більше тепла, ніж сухий, пухкий ґрунт, і тому він має більше тепла, щоб передавати посівам за ніч. Вирощування безпосередньо перед заморозками може збільшити ризик пошкодження, оскільки ґрунт після вирощування є більш пухким і сухим. Грунти під трав'яним покривом зберігають більше тепла, якщо трава коротка.

Зрошення для захисту від морозу

Більшість виробників покладаються на зрошувальне зрошення, щоб захистити свої врожаї від заморозків. Коли вода в спринклерах перетворюється на лід, виділене тепло захищає рослини від холоду. Поки присутній тонкий шар води, будь то на бруньках або на льоду, квіти захищені. (Це поняття є важливим. Захист забезпечує не крижаний покрив. Це постійна присутність замерзаючої води, яка підтримує температуру вище критичної точки.)

Технічні характеристики системи

Переконайтеся, що спринклерна система здатна одночасно зрошувати всю плантацію полуниці.
Використовуйте спринклерні головки, призначені для захисту від замерзання. Ці головки мають сопла з низьким рівнем потоку, які виготовлені з металу, а не з пластику, а пружина покрита, щоб запобігти замерзанню. Обертання дощувачів повинно бути швидким, тобто не менше 1 обороту на хвилину. Задня головка повинна бути підключена до мережі.
Простір між спринклерними носіями не повинно перевищувати 30-60% (залежно від умов вітру) площі зрошуваної кожним спринклером. Зазвичай конфігурація зсуву забезпечує більш рівномірне покриття, ніж квадрат або прямокутник, але це насправді залежить від використовуваного сопла та спринклера. Центр зрошувальних технологій розробив програму під назвою SPACE, яка передбачає розподіл води із спринклерів та обчислює ефективність різних конфігурацій. Такі інструменти використовуються спеціалістами з зрошувальних систем, які можуть допомогти вам у розробці вашої системи.
Традиційний простір становить 60 футів на 60 футів, де потрібно менше спринклерів. Однак дощовикам потрібно більше часу, щоб покрити всю площу. У районах, де часто трапляються вітри та морози, рекомендується розмір 30 футів на 30 футів.
Ви повинні мати швидкий доступ до достатньої кількості води, щоб зрошувати кілька ночей поспіль.

Наприклад: На 1 акр вам знадобиться близько 60 галонів на хвилину, щоб зрошувати 0,125 дюйма на акр на годину. Це дорівнює 3600 галонам на годину. Якщо зрошення потрібно протягом 10 годин, вам знадобиться 36000 галонів на ніч. Плануйте достатньо води на кілька ночей поспіль.

Малюнок 4: Спринклер, призначений для захисту від замерзання. Задня головка підключена до мережі.

Кількість води, яку слід використовувати

Кількість води, яку розпорошується за годину, залежить від вітру та температури (див. Таблицю 4). У вітряні ночі або при низькій вологості повітря потрібні вищі показники спринклерів, оскільки на грам випареної води втрачається набагато більше енергії, ніж на грам замороженої води (див. Таблицю 2). Вважається, що за відсутності вітру швидкість 0,1 дюйма на годину забезпечує адекватний захист до - 4,4 C (24 F). Коли вода на рослині перетворюється на чистий лід, достатньо розпиленої води. Хмарний або молочний лід, навпаки, означає, що полив недостатньо швидкий, щоб захистити квіти. У цьому випадку ви можете збільшити швидкість спринклера, зменшивши простір між спринклерами або використовуючи сопла з більшим потоком. Якщо швидкість вітру вище 16 км/год або температура нижче - 6,7 C (20 F), зрошення спринклерів може нанести більше шкоди, ніж користі, оскільки це не запобігає швидкому замерзанню.

Малюнок 5: Полуниця, що потрапила під тонкий шар льоду