W skrócie

Dobór stacji powinien wynikać z problemu gospodarstwa. Przy monitorowaniu ryzyka chorób ważne są temperatura, wilgotność, opad i, w zależności od modelu, zwilżenie liścia. W gospodarstwach nawadnianych potrzebne są również dane z gleby. FarmPortal może połączyć pomiary z konkretnym polem, historią pogody, alertami, modelami chorobowymi i wykonanymi pracami.

• Przy zarazie liczy się lokalny mikroklimat plantacji.
• Do nawadniania przydają się pomiary wykonywane również w glebie.
• Deszczomierz i sensor glebowy dostarczają różnych informacji.
• Stacja fizyczna może uzupełniać dane z wirtualnej stacji FarmPortal.

Jakie dane są potrzebne w uprawie ziemniaka?

Zestaw sensorów powinien odpowiadać temu, co w gospodarstwie wymaga lepszej kontroli. Przy zarazie ziemniaka większe znaczenie mają dane opisujące mikroklimat łanu. Przy nawadnianiu dochodzi pytanie o to, jak szybko zmienia się ilość wody dostępnej w profilu glebowym.

Ziemniak jest wrażliwy na niedobór wody. W wydaniu szóstym „Metodyki Integrowanej Produkcji Ziemniaka”, zatwierdzonym przez Głównego Inspektora Ochrony Roślin i Nasiennictwa w listopadzie 2024 r., wskazano, że główna masa korzeni znajduje się w górnej warstwie gleby, nieprzekraczającej około 40 cm.

W tej samej metodyce podano, że od maja do września przy wysokich temperaturach suma opadów powinna wynosić minimum 350 mm, a w latach chłodnych około 250 mm. Sama suma z kilku miesięcy nie opisuje jednak rozkładu wody. Dwa stanowiska z podobnym wynikiem sezonowym mogą przejść przez zupełnie inne okresy suszy i intensywnych opadów. Metodyka Integrowanej Produkcji Ziemniaka.

Deszczomierz pokazuje ilość opadu w miejscu pomiaru. Dane z sensora glebowego uzupełniają ten obraz o przebieg uwilgotnienia po deszczu lub nawodnieniu.

Jak pogoda łączy się z ryzykiem zarazy ziemniaka?

W monitorowaniu zarazy ważniejszy od pojedynczego odczytu jest przebieg warunków w czasie. Temperatura i wilgotność zmieniają się w ciągu doby, a znaczenie ma również to, jak długo utrzymują się warunki korzystne dla rozwoju patogena.

W metodyce IP z 2024 r. dla Phytophthora infestans podano temperaturę powietrza 3–29°C, z optimum 16–21°C, oraz wilgotność względną powyżej 90% jako warunki sprzyjające rozwojowi sprawcy choroby.

Dlatego wykres obejmujący całą dobę lub kilka kolejnych dni wnosi więcej niż sam aktualny odczyt temperatury. Po opadzie, rosie albo długim okresie wysokiej wilgotności można zestawić przebieg pogody z sytuacją obserwowaną podczas lustracji.

W integrowanej produkcji monitoring chorób powinien być prowadzony od wschodów do uschnięcia łęcin minimum raz w tygodniu. Dotyczy między innymi zarazy, alternariozy, rizoktoniozy i czarnej nóżki. Przy kilku plantacjach dane pogodowe i alerty mogą ułatwić ustalenie kolejności objazdu.

Jak czytać informację o okresach Smitha?

FarmPortal wymienia okresy Smitha wśród modeli dostępnych dla ziemniaka obok zarazy ziemniaka, alternariozy, zgnilizny twardzikowej, czarnej nóżki, ryzyka mszyc i stonki ziemniaczanej.

Warto przy tym znać szersze tło. W Wielkiej Brytanii klasyczne kryterium Smitha zostało w 2017 r. zastąpione przez Hutton Criteria. Nowsze kryterium uwzględnia dwa kolejne dni z temperaturą minimalną co najmniej 10°C i co najmniej 6 godzinami wilgotności względnej na poziomie 90% lub wyższym każdego dnia. AHDB: rozwój systemu Hutton Criteria.

Przy korzystaniu z modelu istotne jest to, jakie parametry analizuje algorytm i jak interpretowany jest wynik. W FarmPortal modele wspierają ocenę ryzyka, natomiast sytuację na plantacji trzeba zestawić z lustracją i historią ochrony.

Czy warto mierzyć zwilżenie liścia?

Czujnik zwilżenia liścia jest szczególnie przydatny w modelach, które biorą pod uwagę czas utrzymywania się wilgoci na powierzchni roślin. Wilgotność względna opisuje warunki w powietrzu, natomiast zwilżenie dostarcza informacji o mokrej powierzchni sensora reprezentującego liść.

Modele chorobowe FarmPortal mogą wykorzystywać temperaturę, wilgotność względną, zwilżenie liścia, opad, wiatr, promieniowanie i informacje o fenologii. Poszczególne modele nie muszą korzystać z identycznego zestawu wejściowego.

Znaczenie ma także montaż. Czujnik ustawiony przy wysokim żywopłocie, w trwałym cieniu albo w miejscu słabo reprezentującym łan będzie rejestrował inny mikroklimat. Różnice mogą pojawić się nawet pomiędzy sensorami znajdującymi się w tej samej części pola, lecz na różnych wysokościach.

Co daje monitoring wilgotności gleby w ziemniaku?

Pojedynczy odczyt z czujnika glebowego daje niewiele informacji bez odniesienia do wcześniejszych pomiarów. Dopiero przebieg kilku dni pokazuje, jak szybko stanowisko wysycha po deszczu, jak reaguje na nawodnienie i jak zmieniają się warunki w strefie korzeniowej.

Na lekkiej glebie kilkanaście milimetrów opadu może poprawić sytuację stosunkowo krótko. Cięższe stanowisko po podobnym opadzie zachowa się inaczej. Na wykres wpływają także temperatura, rozwój łanu, wcześniejsze uwilgotnienie i głębokość montażu sensora.

W ziemniaku ma to szczególne znaczenie ze względu na stosunkowo płytkie rozmieszczenie głównej masy korzeni. Metodyka IP wskazuje też, że największe potrzeby wodne występują od kwitnienia do dojrzewania i żółknięcia roślin.

Po kilku tygodniach pomiarów można porównywać reakcję własnego stanowiska na kolejne opady i nawodnienia. Z czasem powstaje historia pokazująca, jak dane pole zachowuje się w różnych warunkach pogodowych.

Jak wykorzystać pogodę przy planowaniu oprysku?

Jeśli planujesz zabieg, sprawdź przede wszystkim lokalny wiatr, temperaturę, wilgotność oraz możliwość opadu w kolejnych godzinach. Przy krótkim oknie pogodowym warunki na konkretnym polu mogą mieć większe znaczenie niż ogólna prognoza dla miejscowości.

Wirtualna stacja FarmPortal udostępnia prognozę do 14 dni, historię do 24 miesięcy, sumy opadów oraz funkcje DSS związane z oceną okna pogodowego i bilansem wodnym. Fizyczna stacja może uzupełnić te informacje o pomiary wykonywane bezpośrednio w gospodarstwie.

Przed wyjazdem opryskiwacza dane pogodowe trzeba zestawić z etykietą stosowanego środka, fazą rozwojową i aktualną sytuacją na plantacji.

Wirtualna czy fizyczna stacja meteo?

Wirtualna stacja dobrze sprawdza się jako pierwszy poziom monitoringu. Nie wymaga montażu sprzętu, a prognoza i historia pogody są przypisywane do lokalizacji pola.

Fizyczny punkt pomiarowy daje więcej informacji tam, gdzie liczy się rzeczywisty opad, lokalny mikroklimat, zwilżenie liścia lub warunki glebowe. Przy gospodarstwie z kilkoma rozproszonymi plantacjami rozwiązaniem może być połączenie obu źródeł danych.

Jak dobrać rozwiązanie do gospodarstwa?

W tym miejscu najlepiej patrzeć na konkretny scenariusz. Inny zestaw będzie potrzebny na plantacji, gdzie najwięcej problemów sprawia ochrona przed chorobami, a inny w gospodarstwie regularnie korzystającym z nawadniania.

Atmesys PRO do monitoringu mikroklimatu

Jeśli zależy Ci na lokalnej pogodzie i możliwości późniejszej rozbudowy zestawu, Atmesys PRO jest jednym z wariantów dostępnych w sklepie FarmPortal. Podstawowa konfiguracja obejmuje opad, temperaturę i wilgotność powietrza, ciśnienie, wiatr, promieniowanie oraz detekcję burzy.

Zestaw można rozbudować m.in. o czujnik zwilżenia liścia i sensory glebowe. Taka konfiguracja jest interesująca wtedy, gdy jedna stacja ma docelowo obsługiwać kilka zastosowań: pogodę, modele chorobowe, planowanie zabiegów oraz obserwację warunków w glebie.

Dla gospodarstw skupionych na wodzie: nMETOS 180SM

nMETOS 180SM jest mocniej ukierunkowany na połączenie pogody z pomiarami glebowymi. Oprócz opadu, temperatury i wilgotności powietrza rejestruje objętościową zawartość wody w glebie, jej temperaturę oraz napięcie wody.

W podstawowym zestawie opisanym w sklepie nie wymieniono czujnika zwilżenia liścia. Jeśli ma pracować model wymagający tego parametru, konfigurację trzeba odpowiednio rozszerzyć.

Przed zamówieniem warto też potwierdzić dokładny zakres zasilania. Karta produktu opisuje urządzenie jako zasilane baterią z panelem słonecznym, ale w sekcji informacji dodatkowych podaje jednocześnie, że zestaw nie zawiera baterii. Ten element najlepiej wyjaśnić ze sprzedawcą przed zakupem. W karcie produktu nie opisano też wszystkich potencjalnych kosztów transmisji danych w całym okresie użytkowania.

Modele chorobowe jako kolejna warstwa danych

Jeżeli stacja zbiera już odpowiednie parametry, modele chorobowe FarmPortal mogą przetworzyć serię pomiarów w informację o zmianie poziomu ryzyka. Dla ziemniaka oferta obejmuje zarazę ziemniaka, alternariozę, zgniliznę twardzikową, czarną nóżkę, ryzyko mszyc, stonkę ziemniaczaną oraz okresy Smitha.

FarmPortal nie rozwiązuje całego problemu ochrony jednym alertem. Jakość wyniku zależy od danych wejściowych, konfiguracji modelu oraz lokalizacji czujników, a w polu nadal potrzebna jest lustracja i ocena agronomiczna.

Wirtualna stacja na początek

Jeżeli nie chcesz od razu inwestować w fizyczne urządzenie, można zacząć od wirtualnej stacji meteo FarmPortal. Dostarcza prognozę do 14 dni, historię do 24 miesięcy, sumy opadów i alerty mobilne, a dane są przypisywane do lokalizacji pola.

Po pewnym czasie łatwiej ocenić, na których plantacjach wystarcza informacja modelowa, a gdzie różnice mikroklimatu uzasadniają montaż fizycznej stacji lub dodatkowego sensora.

Co pokazały pomiary na Balruddery Farm?

Analiza przypadku: Balruddery Farm, James Hutton Institute, wschodnia Szkocja, sezon 2017.

Na Balruddery Farm badano wpływ lokalnego pomiaru pogody na ostrzeganie przed zarazą ziemniaka. Dwa sensory pracowały 1 m nad polem, kolejne dwa na wysokości 2,5 m, a dodatkowy punkt reprezentował ogólne warunki gospodarstwa.

Po zestawieniu odczytów z regionalnym systemem Blight Watch stacje terenowe częściej wskazywały warunki alarmowe. Różnice pojawiły się również pomiędzy czujnikami znajdującymi się w tej samej lokalizacji. Na stanowisku Balruddery CSC sensor umieszczony 1 m nad polem wykazał więcej dni spełniających kryteria ostrzegawcze niż urządzenie znajdujące się na wysokości 2,5 m.

Sezon 2017 był wilgotny. Średnia temperatura lata w Wielkiej Brytanii wyniosła 14,7°C, a suma opadów 325 mm, czyli 135% średniej z lat 1981–2010. Do systemu Fight Against Blight zgłoszono 151 ognisk zarazy, z czego 144 uwzględniono w analizie.

Większa liczba lokalnych alertów wywołała wątpliwości dotyczące czułości systemu. Analiza wskazań wymagała uwzględnienia przebiegu pogody, położenia sensorów i różnicy między warunkami rejestrowanymi bezpośrednio przy uprawie a danymi regionalnymi.

Agronom John Ball z Agrovista opisywał w 2017 r. podobny problem ze starszym systemem Smitha: alertów było mało, mimo że zaraza była już obecna w uprawie. W swojej pracy korzystał również ze stacji terenowych i modeli odnoszących presję choroby do konkretnego pola.

Przypadek z Balruddery Farm pokazuje, że miejsce i wysokość montażu trzeba traktować jako część konfiguracji pomiaru. Dwa urządzenia o takich samych parametrach technicznych nie muszą generować identycznego przebiegu danych, jeśli pracują w innym mikroklimacie.

Kto najbardziej skorzysta z monitoringu?

Producent ziemniaka

Własna historia opadu, temperatury i warunków glebowych jest szczególnie przydatna przy kilku polach różniących się glebą lub położeniem. Dane można wykorzystać przed lustracją, zabiegiem i kolejnym cyklem nawadniania.

Agronom i doradca

Przy większej liczbie plantacji pomiary i alerty pomagają ustalać priorytety. Pola z dłuższymi okresami wysokiej wilgotności albo konkretnym sygnałem z modelu można wcześniej uwzględnić w planie lustracji.

Gospodarstwo rozwijające Rolnictwo 4.0

Jeżeli w gospodarstwie działają już sensory, GPS, cyfrowa ewidencja lub inne źródła danych, kolejne oddzielne aplikacje szybko utrudniają analizę. W FarmPortal dane pogodowe można zestawić z informacjami dotyczącymi pola, uprawy i wykonanych zabiegów.

FAQ

Gdzie ustawić stację meteo na plantacji ziemniaka?

Wybierz miejsce możliwie reprezentatywne dla warunków pola. Budynki, wysokie drzewa i żywopłoty mogą wpływać na wiatr, temperaturę oraz czas zwilżenia. Przy sensorach pracujących blisko łanu znaczenie ma również wysokość montażu, co dobrze pokazały pomiary prowadzone na Balruddery Farm.

Ile fizycznych stacji potrzeba w gospodarstwie?

Przy zwartej strukturze pól jeden dobrze ustawiony punkt może reprezentować kilka podobnych stanowisk. Jeśli plantacje są rozproszone albo wyraźnie różnią się wysokością, otoczeniem czy mikroklimatem, warto rozważyć kolejne punkty pomiarowe. Rozwiązaniem pośrednim jest połączenie fizycznych urządzeń z wirtualnymi stacjami dla pozostałych pól.

Jak reagować na przerwę w transmisji z sensora?

Najpierw sprawdź godzinę ostatniego poprawnego odczytu, zasilanie, łączność i stan urządzenia. Przy modelach wykorzystujących ciągły przebieg temperatury, wilgotności lub zwilżenia większa luka może utrudnić interpretację danego okresu. Brak pomiarów dobrze jest traktować jako osobne zdarzenie techniczne.

Co obejmuje zestaw przy zakupie stacji?

Zakres zależy od modelu, dlatego przed zamówieniem sprawdź listę sensorów, zasilanie, maszt, transmisję i abonament aplikacji. W przypadku nMETOS 180SM karta produktu zawiera niejednoznaczną informację dotyczącą baterii, więc ten element najlepiej potwierdzić bezpośrednio ze sklepem.

Jak wykorzystać alert chorobowy?

Alert warto potraktować jako sygnał do sprawdzenia konkretnego pola. Można wtedy przejrzeć przebieg pogody, ostatnie zabiegi, fazę roślin i wykonać lustrację. Taki zestaw danych daje znacznie więcej informacji niż sam poziom ryzyka pokazany przez model.

Od jakich pomiarów zacząć przy ograniczonym budżecie?

Przy ochronie plantacji podstawą będą temperatura, wilgotność i opad, a kolejne sensory trzeba dobrać do modeli, z których gospodarstwo chce korzystać. Przy nawadnianiu większy priorytet mają opad oraz pomiar wody w glebie. Lepiej zbierać kilka regularnie analizowanych parametrów niż dużą liczbę danych bez ustalonego zastosowania.

Słownik pojęć

DSS

Decision Support System, czyli system wspomagania decyzji. Analizuje dane i przedstawia wynik pomocny przy planowaniu działania.

Zwilżenie liścia

Informacja o występowaniu wody na powierzchni sensora reprezentującego liść oraz czasie utrzymywania się takiego stanu.

VWC

Volumetric Water Content, czyli objętościowa zawartość wody w glebie. Parametr stosowany do obserwacji zmian uwilgotnienia profilu.

Napięcie wody w glebie

Parametr opisujący, jak silnie woda jest związana z glebą i w jakich warunkach roślina może ją pobierać.

Okres Smitha

Historyczne kryterium ostrzegawcze dla zarazy ziemniaka oparte na temperaturze i długości okresu bardzo wysokiej wilgotności.

Hutton Criteria

Brytyjskie kryterium stosowane od 2017 r. w miejsce klasycznego okresu Smitha. Uwzględnia dwa kolejne dni z temperaturą minimalną co najmniej 10°C i minimum 6 godzinami wilgotności względnej ≥90% każdego dnia.

Podsumowanie

Dobór stacji meteo do ziemniaka warto oprzeć na konkretnym zastosowaniu. Monitoring chorób wymaga dobrego obrazu mikroklimatu, przy nawadnianiu potrzebne są także dane z gleby, a planowanie zabiegów korzysta z aktualnych informacji o wietrze, opadzie, temperaturze i wilgotności.

Wirtualna stacja może objąć większą liczbę pól danymi modelowymi i prognozą, natomiast fizyczne urządzenie daje lokalny pomiar oraz możliwość dołączenia dodatkowych sensorów. W gospodarstwach o zróżnicowanych warunkach często sensowne jest łączenie obu źródeł.

Po sezonie historia pomiarów zostaje w gospodarstwie. Można do niej wrócić i porównać przebieg opadów, okresy podwyższonego ryzyka, reakcję gleby oraz warunki towarzyszące konkretnym zabiegom.