Agrometeorologie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Agrometeorologia este aplicarea cunoștințelor meteorologice în agricultură , ținând cont de relațiile dintre atmosferă , sol și vegetație .

Descriere

Potrivit Asociației Italiene de AgroMeteorologie, agrometeorologia înseamnă „știința care studiază interacțiunile factorilor meteorologici și hidrologici cu ecosistemul agricol-forestier și cu agricultura în sensul său cel mai larg”.

Printre scopurile problemei ne amintim:

  • analiza destinației și planificarea intervențiilor într-o zonă dată;
  • alegerea varietății și planificarea operațiunilor de cultivare;
  • studii fiziologice și fenologice ale culturilor;
  • îmbunătățiri ale producției atenuând efectele climatice negative;
  • reducerea riscurilor asociate cu fenomene meteorologice sau atacuri parazitare asociate

Succesul producției agricole depinde de abilitățile manageriale ale antreprenorului numai pentru fermele din aceeași zonă și cu soluri similare, în caz contrar solul și fenomenele meteorologice produc variațiile găsite între diferite domenii și în ani diferiți. Sectoarele de influență ale agrometeorologiei asupra managementului afacerilor se referă:

  • alegerea producției globale și diferitele parcele;
  • evaluarea riscului climatic;
  • apărarea împotriva riscurilor fitopatologice și climatice (înghețuri, grindină etc ...);
  • prognoza oricărei stagnări sau a penuriei de apă și a intervențiilor conexe;
  • alegerea metodei, perioadei și timpului de execuție a practicilor de cultivare.

În ceea ce privește apărarea împotriva riscurilor fitopatologice , agrometeorologia permite utilizarea „modelelor de prognoză” concepute pentru a estima pericolul unor boli fungice și insecte dăunătoare culturilor. Acestea permit aplicarea unei lupte țintite care are ca obiectiv obținerea de producții cu reziduuri mai mici de pesticide („ gestionarea integrată a dăunătorilor ” și „ combaterea dăunătorilor biologici ”).

La baza agrometeorologiei există o simplă observație: o mare parte a activității agricole este supusă condițiilor atmosferice: creșterea și dezvoltarea plantelor depind de prezența soarelui, a apei și a condițiilor termice adecvate. Numai din studiul interacțiunilor dintre condițiile climatice și culturi poate să apară progresul producției în conformitate cu constrângerile naturale. Factorii de interes ai agrometeorologului sunt, prin urmare: atmosfera , cel puțin în porțiunea ( troposfera ) care găzduiește fenomenele meteorologice , solul, cel puțin până la adâncimea în care există acvifere care alimentează rădăcinile cu apă prin capilaritate și desigur, culturile în sine, înțelese atât din punct de vedere strict vegetal, cât și ca instrumente de producție guvernate de fermieri . Pentru a da un exemplu concret, producția de grâu depinde de disponibilitatea unui teren lucrat corespunzător în condiții de apă și termice bune, suficiente pentru germinarea semințelor în perioade nu prea lungi. Data efectivă a germinării și a etapelor ulterioare de dezvoltare a plantelor (cultivare, creștere, recoltare, coacere) depinde de situația termică a anului specific și poate varia pentru același loc chiar și pentru câteva săptămâni, alte condiții fiind egale.

Elementele climatice

Radiatie solara

Radiațiile solare au o mare importanță în agrometeorologie și agronomie . De fapt, este o cantitate fizică care influențează rata de fotosinteză a clorofilei și, în consecință, rata de creștere a plantelor. În plus, radiațiile solare joacă un rol esențial în echilibrul radiației și energiei de pe sol, influențând rata de evaporare și transpirație , precum și, în cele din urmă, echilibrul hidric al terenului.

Radiația globală se referă la complexul luminii solare directe de origine solară, difuzat de cer (împrăștiere Rayleigh ) și reflectat de nori, incident pe o suprafață plană de pe sol. Unitatea de măsură utilizată în mod obișnuit este watt per metru pătrat (W / m 2 ), corespunzător cantității de energie luminoasă incidentă pe unitate de suprafață în unitatea de timp. Valorile zilnice integrate sunt exprimate în prezent în MJ / m 2 (megajuli pe metru pătrat), în timp ce în trecut au fost utilizate calorii pe cm 2 .

Având în vedere că sunt necesari aproximativ 2,45 MJ pentru a se evapora în condiții standard un milimetru de apă (corespunzător la 1 litru pe metru pătrat), este ușor să se exprime radiația incidentă globală în unități echivalente de evaporare potențială. De exemplu, dacă 25 MJ / m 2 de radiație globală sunt măsurate într-o frumoasă zi de vară, aceasta corespunde evaporării potențiale a aproximativ 10 mm de apă (de exemplu dintr-un lac). Desigur, nu toată energia solară incidentă este transformată în evaporare, într-adevăr, o parte deloc neglijabilă a radiației solare incidente este reflectată spre cer, cu un efect variabil în funcție de albedo (sau reflectivitate) a suprafeței. O altă pondere variabilă a fluxului de radiație incident încălzește suprafața și se transformă în căldură sensibilă, încălzind solul (prin conducție ) și aerul de deasupra suprafeței (prin convecție ). La rândul său, suprafața încălzită de soare emite în cer cantități de radiații infraroșii în cantități dependente de temperatura suprafeței și de emisivitatea suprafeței, conform legii Stefan-Boltzmann .

O fracțiune din radiația globală (estimată cu o bună aproximare la 50%) este fotosintetic activă, adică inclusă în banda de lungime de undă (400-700 nanometri), de fapt capabilă să declanșeze fotosinteza clorofilei.

Măsurarea radiației

În agrometeorologie, instrumentele numite radiometre globale sau piranometre sunt de obicei utilizate pentru măsurarea fluxului de radiații globale incidente, care transformă complexul de lumină direcționat de soare, împrăștiat din cer și reflectat de nori într-un semnal mecanic, sau mai frecvent, electric. . În trecut, radiațiile au fost estimate din măsurarea soarelui sau a duratei luminii solare directe, obținută prin intermediul heliopanografelor citite manual .

Balanța radiațiilor și balanța energetică

Balanța radiației este foarte relevantă în agrometeorologie, deoarece permite evaluarea cantității nete de energie radiantă RSn disponibilă pentru procesele de suprafață. Pe scurt, este alcătuit din suma algebrică a fluxurilor de radiație solară (RS) și radiație infraroșie termică (RIT) care intră (e) și de ieșire (u). În simboluri:

RSn = RSe - RSu + RITe - RITu.

Radiația solară de intrare coincide cu radiația globală de pe piranometru, cea de ieșire este egală cu cea din urmă pentru coeficientul de albedo. Echilibrul dintre radiațiile infraroșii de intrare și de ieșire depinde de condițiile termice și emisivitatea suprafeței, de prezența sau absența norilor și de nivelul de umiditate al aerului. Cele patru condiții ale bugetului pot fi estimate sau măsurate în grade diferite. În acest sens, există instrumente care oferă în mod direct valoarea RSn.

Odată ce balanța de radiații a fost determinată, de exemplu zilnic, este de asemenea posibilă estimarea bilanțului energetic, adică distribuția energiei disponibile RSn pentru sensibil (conducere în sol și convecție în aer) și latent (evaporare ) fluxurile de căldură.). O cantitate mică de energie este absorbită de procesul fotosintetic, dar este în general neglijată în calculele bugetare. Uneori, chiar și conducerea în sol este neglijată, dar acest lucru este corect numai pentru soldurile zilnice sau pe scări mai mari de timp, în care solul cedează și absoarbe cantități aproape echivalente de căldură.

Defecte de iluminare

Lumina slabă produce efecte importante în agricultură.

La legume, de exemplu, are loc așa-numita „etiolare”, adică:

  • lipsa producției de clorofilă cu frunzele rămase albe
  • alungirea caulei principale
  • eșecul de a înflori

acest lucru este dăunător în cazul legumelor „fructe” precum roșiile, vinetele etc; dar poate fi favorabil în cazul salatelor deoarece consumatorii preferă frunzele fără clorofilă care sunt considerate mai „fragede”.

Etiolarea cauzată de însămânțarea prea densă este la fel de utilă la plantele furajere, deoarece implică producerea de tulpini subțiri și slab lignificate și, prin urmare, mai digerabile, dar foarte negative în cereale, deoarece duce la adăpostire și neînflorire.

Mijloace de îmbunătățire a utilizării radiațiilor

Pentru a atinge acest obiectiv, este posibil să se pună în aplicare o serie de măsuri. În primul rând, cultivarea soiurilor cu eficiență fotosintetică mai mare sau cu aparate foliare capabile să intercepteze mai bine lumina (ramificații mai „deschise”).

Având în vedere că maximul de iluminare are loc în lunile mai și iunie, este necesar să se prefere însămânțarea de toamnă sau, cel mult, însămânțarea primăverii foarte devreme.

În cele din urmă, preferați plantele cu frunze erecte.

În cazul plantațiilor de arbori, adoptați sisteme de antrenament care să intercepteze mai bine lumina (în viță de vie, cu siguranță este preferabilă copertina decât spaliere ) și orientați rândurile de-a lungul axei nord-sud.

Fotoperiodism

Temperatura

Trebuie amintit că temperatura depinde de latitudine , altitudine , expunere și alți factori precum apropierea mării, lacurilor sau râurilor, vânturilor , curenților marini, distribuției și intensității precipitațiilor .

Din punct de vedere agronomic, pe lângă temperatura aerului, sunt relevante și cele ale solului și ale apei de irigații.

Efectele temperaturii

Temperaturi cardinale minime pentru germinarea semințelor unor plante cultivate: [1]

Ovăz ( Avena sativa ) 1-2 ° C Chard elvețian ( Beta vulgaris ) 4-5 ° C
Morcov ( Daucus carota ) 4-5 ° C Castravete ( Cucumis sativus ) 19-21 ° C
Rapiță ( Brassica napus oleifera ) 1 ° C Fasole ( Phaseolus vulgaris ) 10 ° C
Fasole ( Vicia faba ) 1-2 ° C Grâu ( Triticum spp. ) 0-1 ° C
Floarea-soarelui ( Helianthus annuus ) 8-9 ° C Lintea ( lentilă culinară ) 4 ° C
Lupin galben ( Lupinus luteus ) 3-5 ° C Porumb ( Zea mays ) 9 ° C
Medica ( Medicago sativa ) 1 ° C Mei ( Panicum miliaceum ) 11-12 ° C
Orzul ( Hordeum vulgare ) 1-2 ° C Cartof ( Solanum tuberosum ) 8-10 ° C
Mazăre ( Pisum sativum ) 1 ° C Kale ( Brassica rapa campestris ) 1-3 ° C
Orez ( Oryza sativa ) 11-12 ° C Secară ( Secale cereale ) 0-1 ° C
Tutun ( Nicotiana tabacum ) 13-14 ° C Trifoi alb ( Trifolium repens ) 1-3 ° C
Trifoi hibrid ( Trifolium hybridum ) 5 ° C Trifoi incarnat ( Trifolium incarnatum ) 1 ° C
Trifoi violet ( Trifolium pratense ) 1 ° C Vecină comună ( Vicia sativa ) 1 ° C
Veslă catifelată ( Vicia villosa ) 1 ° C Dovlecei ( Cucurbita pepo ) 14 ° C

Forțarea culturilor

Apă și plante

Pentru necesarul de apă, plantele sunt împărțite în:

  • xerofite, nesolicitate;
  • mezofite, moderat solicitante;
  • hidrofite, foarte solicitante;
  • tropofite, adaptate unui climat în care alternează umiditate ridicată și secetă severă.

Precipitații atmosferice

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Precipitații (meteorologie) .

Ploaia este modul „normal” în care plantele obțin apă: direct, cu frunzele sau indirect prin rădăcini. În acest din urmă caz, apa este, de asemenea, vehiculul pentru nutriția minerală a acestora.
Prin urmare, agricultura este puternic condiționată de ploi și, alternativ, de alte precipitații. În ceea ce privește precipitațiile, nu numai cantitatea totală este importantă, ci și intensitatea, frecvența și distribuția acesteia pe parcursul anului.
În general, intensitatea redusă corespunde frecvenței înalte și invers.
Pentru agricultură, idealul este reprezentat de numeroase ploi de intensitate redusă distribuite uniform pe tot parcursul anului, deoarece în acest fel solul menține constant gradul corect de umiditate. O intensitate în jurul valorii de 2 mm / h este considerată optimă. [1]
Ploaia are, de asemenea, aspecte negative: răspândirea bolilor, obstacol în calea polenizării atât la plantele anemofile, cât și entomofile , deteriorarea fructelor și distrugerea lor mai mult sau mai puțin parțială, formarea de crustoni pe sol, eroziunea acestuia, împiedicarea operațiunilor de cultivare și a tratamentelor.

Roua nu provoacă daune culturilor, invers poate fi o sursă interesantă de apă, ci doar în zonele calde și aride.

Zăpada , cu puterea sa mare de izolare, protejează solul de îngheț în timpul iernii. Primăvara încetinește încălzirea prin întârzierea reluării vegetative, ceea ce este un lucru bun, deoarece protejează plantele de deteriorarea înghețurilor târzii.
Funcționează și ca rezervor de apă. Prin topirea treptată, permite solului să stocheze apă care altfel ar fi fost dispersată prin scurgeri.
Printre efectele negative se numără reducerea schimburilor gazoase dintre sol și atmosferă și ruperea ramurilor de copaci.

Frostul provoacă leziuni în special țesuturilor tinere. În agricultură este deosebit de periculos dacă apare târziu în perioada de înmugurire sau înflorire.
Există mai multe metode de apărare a culturilor de îngheț.
Există metode care încetinesc pierderea de căldură a solului, cum ar fi fumurile generate de arderea materialelor reziduale sau „pastele anti-îngheț” speciale, până la adevărate bombe de fum și generatoare de vapori chimici.
Există, de asemenea, metode bazate pe amestecarea aerului mai cald al straturilor superioare cu aerul mai rece al straturilor inferioare. În practică, aceștia sunt fani mari.
În cele din urmă, există metode bazate pe producerea de căldură cu sobe, dispozitive cu infraroșu și irigare anti-îngheț (apa îngheață, degajă căldura latentă de solidificare, care contracarează răcirea).

Grindina este precipitația atmosferică cea mai dăunătoare, deoarece, prin deteriorarea frunzelor, mugurilor, florilor și fructelor, pe lângă producerea de daune directe, deschide calea către atacul ciupercilor, bacteriilor și virusurilor.

Consum de apă

Evapotranspirație [2]

Evapotranspirația se referă la procesele simultane de evaporare de la suprafața solului și de transpirație de către plante, pentru care are loc pierderea de apă de către sol cu ​​acoperire vegetală. Din punct de vedere agronomic, este util să considerăm procesele ca o unitate, întrucât suma acestora reprezintă consumul de apă al culturii; util atât pentru problemele de irigații, cât și pentru estimarea potențialului productiv al unui teritoriu cu disponibilitate de apă cunoscută.

Estimarea directă a evapotranspirației:

 E + T = Ni + I - Pr ± D

unde E, este evaporarea de la sol; T, este transpirația de către plante; Ni, soni aprovizionarea cu apă naturală; Eu sunt aprovizionarea cu apă artificială; Pr, sunt pierderile de apă datorate percolării sau scurgerii; D, este diferența dintre conținutul inițial și final de apă.

Potențialul hidric al plantelor

Atmosfera

Vânt

Vânturile au efecte directe și indirecte semnificative asupra plantelor cultivate:

  • Cazare în special în cereale;
  • ruperea ramurilor;
  • toamna fructelor;
  • polenizare ;
  • transportul semințelor de buruieni;
  • transportul sărurilor (douăzeci de sosuri);
  • răcirea sau încălzirea aerului;
  • schimbarea transpirației ;
  • accelerarea maturării și uscării fructelor ;
  • eliminarea diferențelor de concentrație de dioxid de carbon, oxigen și vapori de apă între diferitele straturi (amestecarea aerului);
  • modificarea răspândirii și atacului multor paraziți;
  • dificultate în efectuarea tratamentelor.

În unele regiuni ale lumii, vânturile sunt deosebit de periculoase, deoarece erodează solul la suprafață, reducând stratul activ al solului și, în consecință, fertilitatea acestuia. Vânturile au contribuit la formarea multor deșerturi (dune de nisip ).

Dacă efectele vântului au fost deosebit de dăunătoare, este necesar să se recurgă la plantarea plantelor de vânt sau la construirea de adăposturi speciale.

Dioxid de carbon

Concentrația dioxidului de carbon, dat fiind rolul său fundamental în fotosinteza clorofilei , condiționează productivitatea agricolă. Concentrația optimă de CO 2 este de 300 ppm. [1] În interiorul baldachinului unui copac, în timpul zilei, poate scădea până la 40 ppm. Prin urmare, este de o importanță fundamentală să se asigure un schimb de aer adecvat pe întreaga parcelă. În sere, dacă este necesar, aerul poate fi îmbogățit cu CO 2 , prin arderea metanului sau GPL. Benzina și motorina nu sunt recomandate deoarece produc prea mult SO 2 .

Poluarea aerului

Printre poluanți se numără dioxidul de sulf SO 2 (dioxidul de sulf), hidrogenul sulfurat H 2 S (hidrogenul sulfurat sau hidrogenul sulfurat) și fluorura de hidrogen HF (acid fluorhidric), care, pe lângă binecunoscutul fenomen al ploilor acide , provoacă efecte nocive asupra plantelor. De exemplu, SO 2 produce albirea marginii frunzelor și moartea ulterioară a plantelor afectate de acest poluant.

Zonele agricole

Prin zonă agricolă ne referim la teritoriul în care o anumită plantă poate fi cultivată, oferind un produs adecvat din punct de vedere cantitativ, calitativ și economic.

În plus față de capacitatea biologică de adaptare (climă, sol, paraziți etc.), aceasta depinde și de factorii economici, sociali și politici care afectează productivitatea (de exemplu, capacitatea forței de muncă locale), consumul (de exemplu, alimentația obiceiurile populației) sau de export (de exemplu, acorduri comerciale cu țări terțe).

Din aceste motive, suprafața agricolă a unei specii date este de obicei mai mică decât aria sa botanică. Excepție fac plantele care nu trebuie să efectueze întregul ciclu biologic (de exemplu furaj) sau plantele din cultivarea irigată, cum ar fi porumbul și, evident, culturile protejate în diferite moduri.

Este de la sine înțeles că nu toate soiurile unei specii date se adaptează la întreaga sa suprafață agricolă, dar aceasta este împărțită în atâtea subzone pe cât există soiuri.

Îmbunătățirea genetică a plantelor vine adesea în ajutorul agriculturii prin crearea de soiuri potrivite pentru diferite climaturi și soluri.

Având în vedere cele mai importante culturi socio-economice, Europa a fost împărțită în regiuni. De la sud la nord:

  1. Regiunea măslinilor : include țările mediteraneene. În ele măslinul crește fără a suferi daunele înghețului. În această regiune există și fructe citrice (în zonele mai blânde), roșcove , fasole , ficat , grâu, porumb (în zonele cu secetă sau irigare redusă), migdale , orz și viță de vie .
  2. Regiunea viticolă: ocupă platoul central al Spaniei și coastele sale de nord-vest, Franța centrală și de sud, Italia până la versanții Alpilor (500-600 m), sudul Austriei și Ungariei.
  3. Regiunea cerealieră : se extinde în tot nordul Franței, Belgia, cea mai mare parte a Germaniei și Rusiei și o parte din Marea Britanie și țările scandinave. Pe lângă cereale, aici se cultivă sfeclă , in , cartofi , napi și trifoi .
  4. Regiunea pășunilor: cuprinde toate zonele în care iarna este suficient de blândă (pășunile de iarnă) sau vara care nu este prea caldă (pășunile de vară). De asemenea, include zone cu un climat relativ blând și foarte umed (pășuni perene în cea mai mare parte a anului).
  5. Regiunea forestieră : ocupă cele mai slabe și mai abrupte soluri din toate regiunile anterioare și toate zonele deosebit de reci din nordul Europei.

Notă

  1. ^ a b c de: F. Anfreoli, R. Antonarolli, G. D'Errigo, P. Martini, G. Paganelli, G. Perillo, S. Sereni, L. Vezzalini - Agronomie cu indicii de genetică și metodologie experimentală - REDA Aprilie 1987
  2. ^ note despre elemente de agronomie.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe