Добивки:
- Способност да се поврзат концептите за потрошувачка на вода во растенијата (ET), сензор за влага во почвата и рамнотежа на водата со одлуките за наводнување
- Способност да се изготви нацрт-програма за наводнување и да се пресмета буџетот за вода од референтниот ЕТ и културниот коефициент со ВИ
- Способност да се спречи трошење вода и енергија со проверка на препораките за наводнување со вештачка интелигенција со податоци од сензорот, типот на почвата и стапката на проток на системот
Водата е најскудниот и најскапиот влез во земјоделството; Во многу региони, водата е единствениот фактор што ја одредува продуктивноста. Но, наводнувањето е меч со две острици: премалку вода го напрега растението и го намалува приносот, додека премногу вода ги задушува корените, ги измива хранливите материи, создава засоленост и неплодност на почвата и троши енергија и пари. Правилно наводнување значи да се знае колку вода навистина му е потребна на растението и да му се даде токму тоа. Оваа единица ја учи научната основа за пресметување на оваа потреба - рамнотежа на вода и испарување - ви покажува како да подготвите распоред за наводнување со вештачка интелигенција и ви кажува како да го потврдите со сензори и реалноста на теренот.
Воден биланс и евапотранспирација
Замислете поле како водена сметка. Вовед: врнежи и наводнување. Излез: испарување (од почвата) и транспирација (од растението). Збирот на овие два излеза се нарекува евапотранспирација (англиски Евапотранспирација, ЕТ); односно вкупната загуба на вода од растително-почвениот систем во атмосферата. Одлуката за наводнување е едноставно ова: колку вода мора да влезе за да се исполни одливот (ET).
ЕТ е тешко директно да се измери, па затоа се проценува во два чекори. Прво, се пресметува референтната ET (ET0): водата што стандардната тревна површина ќе ја изгуби под временските услови на тој ден (температура, влажност, ветер, сонце). Ова е чисто метеоролошки. Потоа оваа вредност се множи со коефициентот на култури (Kc), што го одразува апетитот за вода на тој производ во таа развојна фаза:
ETc = ET0 × Kc
ETc е вистинската дневна потреба за вода на производот (mm/ден). Kc варира од садење до жетва: мали (0,3-0,5) во фаза на расад, највисоки (1,0-1,2) во целосен развој, повторно се намалуваат во зрелоста. Количината за наводнување се пресметува со одземање на ефективни врнежи од ETc и земајќи ја предвид ефикасноста на системот.
Совет: Повеќето метеоролошки услуги и земјоделски портали ги објавуваат податоците за ET0 бесплатно. Може да имате вештачка интелигенција да каже „пресметај ETc со овие ET0 и Kc“, но потврдете ја вредноста на Kc од локалниот извор по производ и фаза; лажни Kc го поместува целиот буџет за вода.
Влага на почвата и сензори
Пресметката на ЕТ е теоретска страна на буџетот за вода; Сензорот за влага во почвата ја мери вистината. Овие сензори непрекинато ја читаат влагата на почвата на одредени длабочини и служат за следење на два критични прагови: капацитет на поле (најмногу вода што почвата може да ја задржи) и точка на венење (долната граница на која растението повеќе не може да зафаќа вода). Идеалното наводнување ја задржува влагата во појасот „апсорбирачка вода“ помеѓу овие две. Податоците од сензорот и пресметката на ЕТ се потврдуваат меѓусебно: ЕТ вели „колку мора да се нема“, сензорот вели „што всушност останало“. Кога двете се судираат, контролата на теренот е од суштинско значење (калибрацијата на сензорот може да е исклучена).
Систем за наводнување и принос
Истата потреба од вода се задоволува со различна ефикасност од различни системи. Наводнувањето капка по капка испорачува вода директно до коренската зона, нејзината ефикасност е висока (85-95%); медиум за прскање (70-85%); Наводнувањето од поплави е ниско (40-60%) и склоно кон засолување. Времетраењето не може да се пресмета без да се знае стапката на проток на системот (вода што се испорачува на час) и ефикасноста. Кога го пресметувате времето со вештачка интелигенција, не заборавајте да обезбедите проток и ефикасност на системот како влез; инаку излезот е бесмислен.
Три мини случаи: според бројките
Случај 1 - Заштеда со буџет за вода. Производител на домати полеваше според календарот (фиксно време на секои 2 дена). При префрлување на програмата базирана на ЕТ, беше откриено дека ETc се намалува во студени и влажни денови; Бројот на наводнувањата се намали за 22% во текот на целата сезона, но приносот не се промени. Добивката беше и вода и енергија на пумпата.
Случај 2 - Грешка во Kc. За поле со пченка, АИ користеше Kc = 1,2 во текот на целата сезона и препорача 3 пати повеќе вода во периодот на расад. Инженерот знаел дека Kc треба да биде 0,4 во фазата на расад; Премногу вода би создала задушување на коренот и истекување на азот. Кога го коригирав Kc според сцената, програмата стана реална.
Случај 3 - Конфликт на сензор-ЕТ. Додека пресметката на ЕТ рече дека „почвата мора да се исушила“, сензорот сè уште покажува висока влажност. Отидовме на локацијата: непропустливиот слој во долниот слој задржуваше вода, имаше проблем со одводнување. Според Е.Т., доколку се напои, водата ќе се здружи и ќе настане гниење на корените; сензорот и реалноста на теренот ја спречија грешката.
Слаба навестување / Силен навестување
Слаба навестување:
Колку често треба да го наводнувам ова поле?
Моќен потсетник:
Вашата улога: земјоделски инженер специјалист за наводнување. Пресметајте распоред за наводнување НАВРТ. Влезови:- Производ: [култура], развојна фаза: [фаза], Kc (од локален извор): [вредност]- последните 7 дена ET0 (мм/ден): [низа], ефективни врнежи (мм): [низа]- Тип на почва: [песок/кирпа/глина], стапка на проток [5, процент], систем: [L/час] Задача:- Дневен ETc = ET0 × Пресметајте Kc, со прикажување на табела.- Најдете 7-дневна нето потреба за вода (ETc - врнежи) и бруто вода со ефикасноста на системот.- Одземете времетраење на наводнување врз основа на брзината на проток.- Имајте предвид дека мора да се ПОВЕРИЦИРА со сензорот за влага во почвата; Означете каде правите претпоставка.
Моќниот промпт ги разјаснува сите влезови, формула, корекција на принос и барање за проверка на сензорот; Тоа ја спречува вештачката интелигенција да прави скриени претпоставки.
Четири шаблони за копирање
1) Сметка и сл:
Пресметајте и додадете дневен ETc со следнава ET0 секвенца и Kc вредност. Покажете го секој чекор. Напиши дека треба да потврдам дали Kc е точен за производот/фазата. ET0: [...], Kc: [...]
2) Нето и бруто потреба од вода:
Одземете ги ефективните врнежи (нето барање) од вкупниот број ETc од 7 дена. Најдете ја бруто водата со делење на ефикасноста на системот% со [..]. Наведете го резултатот во mm и m3/da; Прикажи конверзија на единица.
3) Споредба на сензор-ЕТ:
Според пресметката на ЕТ, колку се очекува да се намали влажноста на почвата? Споредете го ова со читањето на сензорот што ви го дадов. Ако разликата е голема, наведете ги можните причини (одводнување, калибрација, истекување, врнежи). Донесување одлуки; се појавува листа за проверка.
4) Сценарио за суша/ограничена вода:
Ако водата е ограничена (достапна: [m3]), наведете која фаза на развој на оваа култура е најчувствителна на вода и предложете преглед кој и дава приоритет на водата во таа критична фаза. Вклучете го ризикот од принос.
Систем
Типичен принос
соодветна ситуација
Ризик
капка
85-95%
Редови, ограничена вода
блокада, инвестиција
прскалка
70-85%
жито, сточна храна
Губење на ветерот, влага од болеста
кил
40-60%
Многу вода, рамна земја
солење, миење
Фертигација
85-95%
Fertilizer + water together
Прецизност на дозата/калибрацијата
Вообичаени грешки
- Наводнување според календарот. Фиксниот дневен опсег го игнорира времето; Обезбедува повеќе вода во ладни денови и помалку вода во топли денови.
- Користење на константа Kc. Kc варира во зависност од фазата на развој; Единствената вредност е да се направи голема грешка во расад или созревање.
- Заобиколувајќи ја ефикасноста на системот. Ако не го претворите нето барањето во бруто, помалку вода всушност ќе стигне до коренската зона.
- Слепа доверба во ЕТ. Одводнувањето, истекувањето и калибрацијата ја нарушуваат пресметката на ЕТ; Вкрстената проверка со сензор и терен е задолжителна.
- Мислејќи дека вишокот вода е безбеден. Прекумерната вода предизвикува задушување на коренот, засолување, истекување на хранливи материи и губење енергија.
Внимание: Одлуката за наводнување не се однесува само на приносот, туку на долгорочното здравје на почвата и одржливоста на водоснабдувањето. Пречекорувањето ги намалува подземните води; Прекумерното наводнување ја прави почвата неплодна. ВИ го пресметува буџетот за вода, но проценката за одржливост зависи од инженерот.
Сумирано
Науката за наводнување е воден биланс: колку вода мора да влезе за да се исполни одливот (евапотранспирација). Формулата ETc = ET0 × Kc ја дава вистинската потреба на производот; Ефикасноста на системот ја одредува бруто водата, податоците од сензорот ја одредуваат реалноста. AI брзо ја изготвува оваа пресметка, но неопходно е локално да се потврди Kc, да се внесе ефикасноста на системот и да се провери резултатот со сензорот/полето. И премалку и премногу вода е штетно; Правилното наводнување е точно количеството на потребната вода и конечната одлука ја носи проценката за одржливост на инженерот.
Задача за апликација
Изберете производ и фаза на развој; Најдете вредност на Kc со 7 дена ET0 и податоци за врнежите (вистински или репрезентативни). Создадете неделен буџет за вода за вештачка интелигенција со шаблоните „Пресметување ETc“ и „нето и бруто потреба за вода“ во оваа единица. Потоа повторете ја истата пресметка, намерно давајќи го Kc погрешно (надвор од фаза) и споредете ги двата резултати: за колку погрешниот Kc ја помести потребата за вода? Напишете како би го поставиле чекорот за верификација со сензорот.
листа за проверка
- [ ] Го пресметав ETc со ET0 × Kc и го потврдив Kc по производ/фаза.
- [ ] Се преселив од нето потребата на бруто вода со ефикасност на системот; Ги проверив единиците.
- [ ] Го пресметав времето на наводнување според стапката на проток на системот.
- [ ] Вкрстено ја проверив пресметката ЕТ со сензорот за влага во почвата и полето.
- [ ] Го проценив ризикот од вишок вода и одржливост и ја оставив конечната одлука на инженерот.