ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Hank Becker, (301) 504-1624, hbecker@ars.usda.gov
October 2, 2000
Adding temperature sensors to a site-specific, center-pivot irrigation
system showed that it is possible to detect water stress and manage delivery
of irrigation water using that information.
Agricultural Research Service scientists in Florence, S.C., are fine-tuning
the controls for a modified center pivot. It can independently water and
fertilize nearly 700 mini-areas within a 14-acre circle. Each area is
about the size of a two-car garage. The amount of water applied depends on the
site-specific needs of plants as sensed by infrared thermometers and other
state-of-the art sensors.
The modified center pivot consists of 13 30-foot-long segments with infrared
thermometers spaced about 15 feet apart. Each segment has three sets of
different-sized sprinklers. Using combinations of sprinklers, up to eight
different water-application rates can be delivered. A computer controls
the system, driven by specialized software and a database containing
information about the soil, crops and farming practices.
Researchers added infrared thermometers to the system to see if water stress
was detectable, sense the canopy temperature, and prove that it was possible
to apply water to precisely address the sensed need. They also showed
that the data could be adjusted for known problems like clouds and daily, or
diurnal, cycles.
During the 1999 growing season, which had less rainfall than usual, canopy
temperature measurements confirmed that corn plants encountered a wide
range of crop stress, even within a fairly small area in a field. The computer-driven system delivered variable amounts of irrigation water,
adjusted to relieve crop stress measured as plant temperature. Soil water
measurements confirmed a wide range of soil water levels throughout the
test plots.
1999 data showed the well-watered plots were up to 7 degrees C cooler than
unwatered controls on a given day. Corn yields for well-watered plots
were about 150 bushels per acre, compared with 60 bushels for the unirrigated.
ARS is the chief research agency of the U.S. Department of Agriculture.
Scientific contact: E. John Sadler, ARS Coastal Plains Soil, Water and
Plant Research Center, Florence, S.C., phone (843) 669-5203, ext. 112, fax (843)
669-6970, sadler@florence.ars.usda.gov
La detección de la
temperatura de las plantas con un sistema especial de irrigación
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
Hank Becker, (301) 504-1624, hbecker@ars.usda.gov
2 de octubre, 2000
La adición de unos sensores de temperatura a un sistema sitio-específico
de irrigación de centro-pivote mostró que es posible detectar la tensión
causada por la falta de agua en las plantas y manejar la transferencia del
agua necesaria a las plantas por irrigación usando esa información.
Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en
inglés) en Florence, South Carolina, están afinando los controles de un
sistema de irrigación centro-pivote modificado. El sistema puede regar y
fertilizar independientemente casi 700 áreas pequeñas dentro de un círculo
de 14 acres. Cada área es cerca del tamaño de un garaje de dos coches.
La cantidad de agua aplicada depende de las necesidades de las plantas en un
sitio específico según la detección por los termómetros infrarrojos y
otros sensores de alta tecnología.
El centro-pivote modificado consiste de 13 segmentos cuales son de 30 pies
de largo, y que tienen termómetros infrarrojos situados a cada 15 pies.
Cada segmento tiene tres pares de diversas regaderas. Usando las combinaciones de las regaderas, hasta ocho diversas variaciones
de aplicación de agua pueden ser descargadas. Una computadora controla el
sistema, usando información de una logicial ("software")especial y una
base de datos que contiene información sobre el suelo, la cosecha y prácticas
agrícolas.
Los investigadores agregaron los termómetros infrarrojos al sistema para
ver si podrían detectar la tensión del agua, percibir la temperatura debajo de
las hojas, y probar la habilidad de aplicar el agua con mucha precisión
para satisfacer las necesidades de las plantas. También mostraron que los datos
se podrían ajustar cuándo hay problemas como las nubes.
Durante la temporada de crecimiento de 1999, la cual tenía menos precipitación que generalmente, las medidas de la temperatura debajo de
las hojas de las plantas confirmaron que las plantas de maíz encontraron una
amplia gama de tensión de cosecha, aun en un área muy pequeño en el campo.
El sistema entregó las varias cantidades de agua de irrigación, ajustadas
para aliviar la tensión de la cosecha medida como la temperatura de la
planta. Las medidas del agua del suelo confirmaron una amplia gama de
niveles del agua del suelo.
Los datos de 1999 mostraron que los lotes bien-regados eran hasta 7 grados
más frescos que los lotes no regados. Los rendimientos del maíz en los
lotes bien-regados eran cerca de 150 medidas de áridos por acre, comparado
a 60 medidas de áridos para los lotes no regados.
ARS es la agencia principal de investigación del Departamento de Agricultura
de los Estados Unidos.
Contacto científico: E. John Sadler, ARS Coastal Plains Soil, Water and
Plant Research Center, Florence, S.C., teléfono (843) 669-5203, ext. 112,
fax (843) 669-6970, sadler@florence.ars.usda.gov
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