În condițiile actuale de schimbări climatice, nu mai putem spera că lucrurile se vor schimba de la sine și că vremea ne va permite să cultivăm culturile agricole așa cum se făcea în trecut, cu condiții optime ce permiteau o producție agricolă fără mari eforturi și resurse investite.
Problemele cu care se confruntă fermierii în ultima perioadă sunt seceta și ploile torențiale care duc umiditatea solului în extreme și nicidecum în ceea ce își doresc fermierii, și anume, o umiditate optimă a solului.
Umiditatea solului este un factor critic în creșterea plantelor și obținerea unei recolte bogate. Un sol prea uscat poate duce la pierderea recoltelor, iar un sol prea umed poate duce la boli și la deteriorarea plantelor.
Prin urmare, gestionarea corectă a umidității solului este esențială pentru a asigura sănătatea plantelor și pentru a obține randamente bune în grădinărit și agricultură.
În acest articol, vom discuta mai detaliat despre tehnici și strategii eficiente pentru gestionarea corectă a umidității solului. Vom explora modalități de monitorizare a nivelului de umiditate din sol, de udare moderată, de utilizare a tehnicilor de irigare adecvate și de asigurare a unui drenaj adecvat.
Particularitățile solului
Pentru a gestiona corect umiditatea din sol, este necesar de cunoscut câteva particularități de bază ale solului și anume:
- Textura solului;
- Nivelul de compactare a solului;
- Capacitatea de câmp pentru apă;
- Profilul solului.
Toți acești parametri menționați mai sus influențează direct capacitatea și volumul de apă reținut de particulele solului. Textura solului este un parametru calitativ ce în funcție de mărimea particulelor, are o capacitate diferită de reținere a apei în sol.
Argila, având particule de cele mai mici dimensiuni, are cea mai mare capacitate de reținere a apei. În același timp, solurile pur argiloase nu sunt cele mai potrivite pentru plante, un sol bun trebuie să le conțină pe toate cele menționate mai sus într-un raport descrescător precum urmează: Argilă ≃ 55% > Lut ≃ 35% > Nisip ≃ 10%.
Din păcate, textura solului nu poate fi modificată cu scopul de a îmbunătăți parametri fizici ai solului, dar putem, prin prelucrarea solului, să mărim capacitatea solului de a reține un volum de apă dorit prin afânare, dacă avem suficientă apă din precipitații sau irigare, sau să micșorăm capacitatea de reținere a apei în sol pentru a o conserva, prin compactare (tehnologia No-Till).
O soluție adițională pentru ambele tehnologii este Drenajul solului, care reprezintă un sistem de eliminare a excesului de apă din sol, care poate fi cauzat de precipitații abundente sau de nivelul ridicat al apei subterane.
Drenajul o tehnică importantă în gestionarea umidității solului, deoarece un sol prea umed poate duce la scăderea producției și la dezvoltarea bolilor și dăunătorilor.
Deci, fermierii pot influența asupra Capacității de câmp a solului (CC), care este cantitatea maximă de apă pe care solul o poate reține după ce surplusul de apă s-a scurs prin drenaj, iar apa a ajuns într-o stare de echilibru cu solul.
Capacitatea de câmp (CC) este starea solului la care există o balanță între toate cele necesare culturii la nivelul rădăcinii acesteia și anume: Apă și Oxigen.
Trebuie de reținut că, Capacitatea de câmp (CC) diferă mult în funcție de structura granulometrică (textura) a solului, solurile mai grele bine structurate au de obicei o Capacitate de câmp (CC) mai mare și respectiv un volum mai mare de apă disponibilă plantelor.
În plus, pentru a oferi culturii cele mai bune condiții de umiditate, trebuie de cunoscut Capacitatea de câmp (CC) pentru orizontul solului unde se află rădăcinile de bază ale plantei.
Particularitățile biologice ale plantelor
Pe parcursul evoluției, plantele s-au adaptat la condițiile climei având cerințe specifice față de temperaturi, umiditate, intensitatea radiației solare, sol și altele.
Din acest motiv, pentru a oferi plantei totul de ce are nevoie, trebuie de luat în calcul și aceste particularități biologice specifice ale plantelor.
Anume în baza acestor particularități știm că toate culturile au cerințe diferite față de umiditatea solului în funcție de stadiul de dezvoltare al plantei.
Consumul diferit în diferite stadii de dezvoltare este legat de Coeficientul de cultură (Kc) care este un factor adimensional utilizat pentru a corela necesarul de apă al unei culturi agricole cu necesarul de apă al unei culturi de referință.
Coeficientul de cultură (Kc) variază de la o cultură la alta și de stadiul de dezvoltare al culturii. În general, Kc crește odată cu creșterea densității culturii și cu creșterea suprafeței frunzelor, precum și odată cu necesitățile de apă mai ridicate ale culturii în etapele de creștere și dezvoltare rapidă.
Acest lucru însemnă că plantele au nevoie de volume de apă diferite în faze diferite și dacă acest lucru nu este respectat, va conduce la disfuncții majore în dezvoltarea plantelor precum în cazurile:
Saturație (exces de apă)
- Stresul plantelor.
- Risc ridicat de apariție a bolilor.
- Tulburări de nutriție în sol.
Secetă (deficit de apă)
- Stresul plantelor.
- Se reduce consumul de elemente nutritive din sol.
- Planta se oprește din creștere.
Monitorizarea umidității solului
Soluția perfectă pentru gestionarea corectă a umidității solului este combinarea informației despre particularitățile solului, plantelor și a informației de la senzorii de monitorizare a umidității din sol.
Cu ajutorul senzorilor, în special celor ce măsoară umiditatea volumetrică a solului (Definiție: Umiditatea volumetrică a solului este cantitatea de apă exprimată ca procent din volumul total al solului), este posibil de a identifica Capacitatea de câmp (CC) a solului care va permite stabilirea limitelor optime a umidității solului și volumul de apă disponibil plantelor pentru diferite tipuri de sol.
Ajustarea conținutului de apă din sol este foarte importantă pentru a evita dereglări de creștere și nutriție a plantelor care vor duce inevitabil la pierderi de recoltă și calitate.
Eficiența fertilizării minerale este influențată de conținutul de apă din sol în momentul aplicării acestora, precum este descris în tabelul de mai jos.
Deci, pentru a evita pierderile sau cel puțin pentru a cunoaște randamentul aplicării îngrășămintelor, este necesar înainte de aplicare de a cunoaște care este nivelul umidității solului la nivelul de încorporare a îngrășămintelor.
Soluții inteligente pentru gestionarea umidității solului
Eficientizarea irigării și sporirea recoltelor presupune aplicarea cunoștințelor teoretice, expuse mai sus, în combinație cu dispozitivele inteligente de monitorizare a condițiilor de sol și a celor atmosferice.
Dispozitivele de măsurare cu senzori IoT disponibili pe piață oferă fermierilor oportunitatea de a monitoriza, cu o precizie foarte înaltă, toți parametri care influențează direct dezvoltarea culturilor agricole. Parametri care influențează balanța apei sunt:
- Cantitatea de precipitații sau apa din irigare.
- Transpirația plantelor.
- Evaporația apei din sol.
- Umiditatea solului.
Chiar și mai mult, cu ajutorul datelor măsurate despre umiditatea solului din câmp și a software-ului inteligent este posibilă modelarea și configurarea precisă a irigării în baza parametrilor ce influențează balanța apei din sol, astfel se face posibil de a oferi plantei volumul optim de apă necesar pentru o creștere normală.
Mai mult decât atât, acest lucru se efectuează online de la distanță cu posibilitatea de a automatiza procesele de irigare a culturilor agricole.
Concluzie
Provocările cu care se confruntă acum fermierii îi impun pe aceștia să implementeze tehnologii digitale noi ce pot minimiza efectele schimbărilor climatice.
Acest lucru este necesar nu doar pentru a menține nivelul și calitatea producției agricole, dar și pentru a o crește cu scopul de a face față creșterii populației și a urbanizării ridicate din ultimele decenii.
Apa și aerul pretutindeni au fost baza pentru creșterea plantelor agricole, dar ca aceste resurse, îndeosebi apa, devin factori limitativi în producția agricolă.
În acest context, eficientizarea utilizării resurselor naturale a devenit o sarcină de realizat de către toți fermierii din lume.
Studiile din domeniu au arătat că prin aplicarea tehnologiilor performante în agricultură se poate obține o eficiență a tehnologiei de producere în agricultură cu cel puțin 30%.
Vezi și Studiu: No-Till vs Tehnologia Convențională de lucrare a solului. Ce arată rezultatele.
