Производство яблок с использованием системы поддержки принятия решений IMETOS

Технологии в сельском хозяйстве работают тогда, когда известны:

• Биологические свойства и потенциальный урожай с/х культуры, а также климатические требования для ее выращивания;
• Биология и влияние вредителей и болезней;
• Климатические условия;
• Качество и потенциал почвы.

Pessl Instruments — Решения ПО для поддержки принятия решений

• Мониторинг на-поле (погода)
• Моделирование прогноза погоды
• Модели заболеваний
• Контроль урожая
• Мониторинг вредителей
• Контроль влажности почвы
• Анализы почвы
• Контроль плодородия
• Контроль хранения
• Отслеживание работы машин с помощью GPS.

Оповещения/Автоматизация

• Система оповещений при неполадках
• Система оповещения при заморозках
• Автоматизация орошения.

ЯБЛОКО

• Яблоня домашняя (Malus domestica) принадлежит к роду Яблоня семейства Розовые;
• По всему миру в 2014 г. было произведено 84,6 млн тонн яблок, из которых 48% было произведено в Китае;
• Существует более 7,500 сортов яблок. Сорта различаются по урожайности и предельному размеру дерева, даже если растут на одном и том же подвое;
• Различные сорта доступны для умеренного и субтропического климата.

Цикл развития яблони

Цикл развития яблони длится примерно 1 год и включает в себя все связанные с развитием события, которые обычно происходят каждый год, от раскрывания почек, цветения, ежегодного роста ветвей, завязывания и развития плода, до прекращения роста, формирования бутонов цветков, опадения листьев и зимнего покоя.

Большинство фруктовых деревьев, так же, как и некоторые декоративные деревья, привиты к определенному подвою. Подвой определяет общую мощность растений, предельный размер дерева и потенциальный урожай. Типы почвы и место положения также очень важны для определения производительности.

Определенные подвои фруктовых деревьев показывают повышенную устойчивость к заболеваниям и вредителям. Большей части деревьев требуется закрепление на первоначальных этапах развития, до достижения устойчивости.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ:

• У яблони невысокие требования к температуре;
• Средняя темпера тура во время вегетационного периода, в зависимости от сорта, варьируется от 13 до 18°C;
• Расцветающие зимой почки выдерживают температуру до-35°C;
• Почвенные корни замораживаются при температуре от-7 до -12°C;
• Цветки раскрываются при температуре выше 11°C;
• Бутон цветка замерзает при температуре — 4°C, при — 2°C, недавно сформировавшиеся плоды при -1,5°C;
• Количество активных температур (база 0°C), необходимых для вегетационного периода, в зависимости от сорта яблок, равна 3600°C.

Следите за температурой сухого и влажного термометра, чтобы знать о наступлении заморозков.

Система оповещения при заморозках iMETOS

Станции iMETOS могут отправлять СМС-оповещения при появлении условий заморозков, таким образом давая фермеру шанс принять меры по защите урожая.

МОНИТОРИНГ ПОГОДЫ

Постоянное отслеживание различных климатических факторов, которые определяют погодные условия в определенном месте, называется мониторингом погоды. В настоящее время мониторинг погодных условий производится посредством спутников в космосе.

Эти спутники собирают погодные данные в атмосфере и отправляют их в метеорологические центры.

Для сельского хозяйства нужны более точные данные. Калибровка информации о погоде необходима для дополнительного мониторинга данных на конкретных местах, для этого требуется такое оборудование, как станции iMETOS.

ПОЧВЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

• Яблоня предпочитает плодородные почвы с глубоким почвенным слоем, с достаточным количеством воздуха и хорошим дренажем.
• Количество гумуса должно быть около3%.
• pH6,0–6,5.

ПОТРЕБНОСТИ В ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ:

Не применимо для яблока: почва с содержанием соли более 0.1% в профиле 0-25см и 0.25% в профиле 25-50 см.

Средние значения для 30 тонн/га:

• Азот 130 кг N/га.
• Фосфор 60 кг P2O5/га.
• Калий 140 кг K2O/га.

Питательные вещества –это пища для растения, без пищи невозможны рост и урожай, поэтому, для оптимизации состава питательных веществ, нам нужно точно знать, что нужно растению и что находится в почве.

Держите ваш урожай под контролем днем и ночью, используя мониторинг от iMETOS®

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УДОБРЕНИЙ

Должно быть спланировано, исходя из уровня плодородия и выполненного анализа почвы, а также с учетом ожидаемого урожая.

АЗОТ

• Наибольшее количество азота требуется со стадии цветения до остановки роста побегов, до этого азота требуется меньше, но в постоянном количестве; многие другие вещества требуется в период с цветения до урожая.

ФОСФОР

• Подвижность фосфора в почве может быть скорректирована сопротивлением почвы, содержанием гумуса, влажностью, температурой и т.д. Фосфор необходимо применять в начале вегетационного периода;
• Должен применяться на основе анализа почвы.

КАЛИЙ

Калий напрямую воздействует на дерево:

• Повышает устойчивость к засушливости;
• Улучшает цвет плодов;
• Ускоряет созревание плодов;
• Повышает устойчивость к заморозкам.

Критические для яблони микроэлементы и признаки их дефицита

• Бор, медь, марганец и цинк являются ключевыми микроэлементами для яблони, концентрации других микроэлементов могут быть значительно меньше.
• Бор и цинк имеют критическое значение для развития бутонов, цветения и формирования плодов, именно эти элементы применяются наиболее часто.

 ГУМУС:

• Необходим для устойчивой производительности
• Больше гумуса–лучшее плодородие почвы
• Микроорганизмы помогают растворять «блокированные» питательные вещества, таким образом делая их доступными для растения
• Повышенная активность почв – улучшенная текстура почв– улучшенное движение воды
• Также меньше проблем с заболеваниями, вредителями, нематодами.

КОГДА ПРИМЕНЯТЬ УДОБРЕНИЯ:

• Оптимально –осадки в количестве 40мм после распределения удобрения, 25мм тоже подходит
• Если нет дождя после использования удобрений -это плохо, но можно скорректировать это системой орошения
• Без дождя удобрения не растворяются и растение не может их усвоить

КОГДА ОПРЫСКИВАТЬ:

• Если после опрыскивания последуют осадки от 5мм, может произойти вымывание всех активных компонентов
• Нельзя производить опрыскивание при скорости ветра более 10 м/сек
• Если после опрыскивания предвидится высокая относительная влажность воздуха –более 70%, высыхание использованного спрея займет больше времени–поглощение использованного вещества растением улучшится.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ:

• Большинство используемых послевсходовых гербицидов эффективны при температуре 18—24°С
• При температуре 25—30°С и низкой относительной влажности воздуха наблюдается слабый эффект
• Практически никакого эффекта при температуре 8-10°С
• Оптимальная скорость ветра от 2 до 5 м/сек
• Относительная влажность 60%, максимум 95%.

ПОТРЕБНОСТИ В ВОДЕ

• Яблоня–культура с высокими потребностями во влажности почвы и относительной влажности.
• Оптимальная влажность почвы -70-75% от естественной (полевой) влагоёмкости грунта.
• Потребность в осадках-700 мм ежегодно (равномерное распределение) для поздних сортов и 550-600 мм для ранних сортов.
• Яблоня негативно относится к избытку влажности почвы.
• В случае, если количество воды в почве превышает 75% естественной влагоёмкости грунта, плоды будут иметь ухудшенные вкусовые качества и меньшее время хранения.

ОРОШЕНИЕ

Ежедневный расчет суммарного испарения (ET0) (вводные: относительная влажность и температура воздуха, солнечная радиация, скорость ветра)

• IRRIMET
• IRRIMET – это модели (вводные как указано сверху + осадки), которые позволяют:

– рассчитать суммарное испарение культуры ETc(применяя к ET0 коэффициенты FAO Kc или другие персонализированные коэффициенты для различных фенологических стадий);

– рассчитать водный баланс эффективности дождя, типа и эффективности системы орошения, оросительных мероприятий.

ЗАБОЛЕВАНИЯ:

• Парша яблонь –Venturia Inaequalis
• Бактериальный ожог плодовых –Erwinia amylovora

ВРЕДИТЕЛИ:

• Яблонная плодожорка
• Розовая яблонная тля
• Зеленая яблонная тля

Система поддержки принятия решений iMETOS: Моделирование риска заболеваний

Парша яблони

• Наиболее опасное заболевание яблонь, присутствует во всех районах выращивания яблок
• Для заражения нужна влажность листа.
• Может зимовать на листьях на поверхности почвы (плодовая форма) или в спящих почках.

Модель формирования и распространения аскоспор парши

• Аскоспоры появляются при суммировании градусо-дней с исходной температурой 10°C.
• Созревание аскоспор приходится на весну и раннее лето.
• Относительная влажность должна быть выше 70. Температуры выше 0°C ускорят созревание аскоспор.
• Длительность температуры -3°C более чем 3 часа уничтожает всех созревших аскоспор.
• Распространение аскоспор обуславливается светом и увлажнением листа.

Модель заражения аскоспорами

• Зависит от влажности листа: влажность листа или относительная влажность выше80 % и температура воздуха выше 2°C;
• Чем выше температура и влажность воздуха –тем быстрее заражение;
• При низких температурах требуется более длительные периоды влажности;
• Интенсивность парши зависит от температуры;
• Садоводы следят, чтобы в их садах не было парши;
• Если модель показывает заражение, нужно принять меры по лечению растения.
• Во время цветения или не долго после, сильное заражение наиболее вероятно –все влажные периоды сады должны обрабатываться защитными спреями;
• Рост происходит очень быстро на этом этапе сезона, поэтому защита действует только 4 дня. В этом случае лекарственные спреи могут понадобиться после незавершенного периода размножения.

Бактериальный ожог

• Разрушительное бактериальное заболевание, уничтожает цветы, побеги, конечности, а иногда и все дерево.
• Очаги, как правило, очень спорадически, из-за различий в доступности зимующих инокуляции, специфические условия для инфекции, изменения в конкретных местных погодных условий и стадии развития культурных сортов.
• Может проявляться в разных фазах
• Очень сложно и дорого контролировать это заболевания.

МОДЕЛЬ заболевания

• Значения градусо–часа складываются каждый час дня, когда температура выше 15 °C.
• Часовое значение увеличивается, если температура повышается от 15 °C до 29°C, уменьшается при температура выше, и достигает 0 в любом часе при температуре выше 40°C.

Яблонная плодожорка

• Наиболее серьезный вредитель яблока в мировом масштабе.
• При отсутствии защиты может быть повреждено более чем 95% плодов.
• Взрослая яблонная плодожорка откладывает яйца рядом с развивающимися плодами. Из этих яиц вылупляются маленькие белые гусеницы, которые питаются мякотью фруктов.

Модель для яблонной плодожорки

Модель основана на сумме эффективных температур >= 10°C и <=32°C. В северном полушарии расчет начинается с первого января. В южном -с первого июня. Мы суммируем каждое измерение в этом диапазоне в течении дня.

Следующий график показывает результаты модели для Ничаберга. Начало летной активности первого поколения прогнозировалось в первые дни мая. Откладка яиц первым поколением началось. Второе поколение появилось в первой декаде августа.

Уборка яблок

• Традиционно собирают вручную.
• Яблоки осенних и зимних сортов нужно успеть снять с дерева, когда они налились, но еще не перезрели. Такое состояние плодов называется “съемная зрелость”.

Хранения яблок

-При пониженных температурах (около 0°С) выделение этилена меньше. Поэтому лучшая температура хранения яблок зимой—около 0°С.Минимальная температура хранения яблок — -1°С, а максимальна— +5°С. Относительная влажность воздуха желательна в пределах 85-90% (максимум 95%)