1 / 44

Inleiding na “AquaCrop”

Food and Agriculture Organization Land and Water Division. Training modules. Inleiding na “AquaCrop”. February 2010 prepared by Dirk Raes. Simulasie as “tool” om riglynne te maak.

tanginika-morris
Download Presentation

Inleiding na “AquaCrop”

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Food and Agriculture Organization Land and Water Division Training modules • Inleiding na “AquaCrop” February 2010 prepared by Dirk Raes

  2. Simulasie as “tool” om riglynne te maak Simulasie is deur ‘n wiskunde model gedoen Eenvoudige voorstel van ‘n presies sistem Deel van die realitiet dat die ingenieur will hê

  3. Sistem: grond-plant-atmofeer kontinuum (SPAC) atmosfeer plant grond

  4. Veldproewe Om opbrengs teen oor water te meet Voor goeie voorstelle kan gemaak word, proewe moet oor aantal jare (met verskillende klimaat); ‘n reeks plant datuums; verkillende omgewingtoestande ens gedoen word. Kalibrasie/Validasie van model • kan vinnig bestuur van lande beplan • toets goeie strategie in ander plekke / gewasse • formuleer gids Verduideliking van model (SPAC) Om opbrengs teen water te evalueer Kalibrasie/Validasie

  5. model om gewas opbrengs reaksie met water te skat • Soek ‘n model wat kan: • is gebaseer op akuraat plantphisiologiese & grondwater balans & prosese • is toepaslike oor bree veld met aanvaarbaar akuratheid • benoodig net beskikbare insette (klimaat, grond, gewas & velddata) • kan maklike geverifikeer word (eenvoudig veld meetings  simulasie resultate) • is maklik om te gebruik AquaCrop maak gebruik van ‘n relatiewe klien hoeveelheid parameters (explicit and mostly intuitive) en probeer om balans tussen eenvoudigheid, akuraatheid en ‘robustness’ te vind.

  6. 1. Gewas Ontwikkeling maksimum blaardak bedekking blaardak veroudering bogrond Blaardak groei tyd ondergrondopervlakte Wortelzoon toeneem maksimum “effektiewe” worteldiepte is bereik

  7. In plaas van BlaarAreaIndeks (Leaf Area Index) (LAI) AquaCrop gebruik groenblaardakbedekking (green canopy cover) (CC) Grond oppervlakte bedek deur groenblaardak eenheid grond oppervlakte area CC = Reeks van 0 (skoon grond opervlakte) na 1 (volle blaardakbedekking) 0 % 100 % Grond oppervlakte bedek deur groenblaardak eenheid grond oppervlakte area

  8. Canopy Cover / Blaardak meeting ? Meet CC van af foto (sagtewaarde) Neem oorhoofse foto

  9. groenblaardakbedekking(CC) Winterkoring (Walshoutem, Belgium) 20 Oktober 2008 3 % 16 Maart 2009 19 % 75 % 14 April 2009 12 Mei 2009 90 %

  10. Blaardak ontwikkeling (geen stremming nie) Gewas karakteries (insette) logisties vergelyking Groeisiklus (dae) plant Volwasse gewas maksimum blaardak veroudering

  11. Water stremming (bo) drumpel FC 1 Blaar groei 3 PWP Blaardak veroudering

  12. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling tyd Grond water balans Wortel ontwikkeling tyd Zr

  13. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling tyd Grond water balans Wortel ontwikkeling tyd Zr

  14. CC Blaardak ontwikkeling (geen waterstreming) 3 Groen Blaardak Bedekking 2 5 4 1 time Tyd simulation Blaardak ontwikkeling (werklike grondwater toestande) Grondwater balans reggestel blaardak bedekking vir waterstreming

  15. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling tyd Grond water balans Wortel ontwikkeling tyd Zr

  16. 1. Gewas Ontwikkeling 2. Gewas Transpirasie transpirasie

  17. weer toestande gewaskoeficient Verwysings-evapotranspirasie Verdampings krag van atmosfeer Transpirasie = Kcb x ETo Karakter van transpiring gewas gewas karakteries (integrasie van efekte van karakter waar gewas verskil van verwysingsgras) = CC groenblaardakbedekking geen waterstremming nie

  18. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling CC tyd Tr = KcbETo Grond water balans Wortel ontwikkeling tyd Zr

  19. Water stremming (bo) drumpelpunt FC 1 Blaar groei 2 stomata sluiting 3 PWP Blaardak veroudering

  20. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling CC tyd Tr = Ks KcbETo Grond water balans stomata sluiting Wortel ontwikkeling tyd Zr

  21. 1. Gewas Ontwikkeling 2. Gewas Transpirasie 3. Biomassa produksie Plantblare absorbeer CO2 van uit atmosfeer deur gaatjies genoem stomata / huidmondtjies en, selfde tyd, water verdamp van blare in proses genoem transpirasie. Fotosintesis verander die geabsorbeerde CO2 na koelhidrate wat bousteen van die plant biomassa is.

  22. Daar is ‘n stabel & konserwetiewe verhouding tussen • Biomassa (B) & • kumulatiewe transpirasie ( Σ(Tr) ) WP biomassa waterproduktiewiteit B: bo grond biomassa (kg/m2) kg(biomass) / m2.mm(water) Σ(Tr) : kumulatiewe gewas transpirasie (mm water)

  23. For spesiefiek klimaat toestande WP WP* C4: WP* = 30 - 35 g/m2 C3: WP* = 15 - 20 g/m2 Σ(Tr) mm x 1000 WP* Verdeel Tr deur ETo WP is genormaliseer vir klimaat Gewasgroepe met dieselfde WP* WP WP* Σ(Tr/ETo) Data from Steduto & Albrizio, 2005, Agric. & For. Meteor.

  24. WP* vir mielies Σ(Tr/ETo) Data from ICASA, IAEA & UniMelb

  25. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling CC tyd Tr = Ks KcbETo Grond water balans Water Produktiewetiet WP* stomata sluiting Tr ETo B = WP* x Σ ( ) Wortel ontwikkeling tyd Zr Biomassa

  26. 1. Gewas ontwikkeling 2. Gewas Transpirasie 3. Biomassa produsie 4. Opbrengs formulasie

  27. Blaar groei CC Blaardak veroudering Blaardak ontwikkeling CC tyd Tr = Ks KcbETo Grond water balans Water Productivity WP* stomata sluiting Tr ETo B = WP* x Σ ( ) Wortel ontwikkeling tyd Zr Biomassa

  28. B = totaal bogrond biomassa stam, blare, blomme, graan, … Harvest Index (HI) = (oesindeks) fraksie van B wat die oesbare produk is Y Opbrengs Biomassa

  29. leaf expansion CC canopy senescence Canopy development CC time Tr = Ks KcbETo soil water balance Water Productivity WP* stomatal closure Tr ETo B = WP* x Σ ( ) root zone exapansion HI Root development Harvest Index time Y Zr Opbrengs Biomassa

  30. 1. Gewas ontwikkeling 2. Gewas transpirasie 3. Biomassa produksie 4. Opbrengs formalasie 5. Insetdata

  31. ETo (reference evapotranspiration) grass reference surface (well watered, optimal growing) ETo calculator ETo computed from meteorological data with the FAO Penman Monteith equation

  32. ETo (reference evapotranspiration) Air temperature (Tmin and Tmax) Rainfall

  33. ETo (reference evapotranspiration) Air temperature (Tmin and Tmax) Rainfall [CO2] (for future climates) CO2 concentration (ppm) • Affects: • Crop development • Crop transpiration • Biomass production • Harvest Index

  34. Crop characteristics Canopy development (non-limiting conditions) WP*

  35. Crop characteristics Canopy development (non-limiting conditions) adjust local callibration (variety, sowing density) Calibrated crops Cotton, Maize, Paddy Rice, Potato, Quinoa, Soybean, Tomato, Sunflower, Sugarbeet, Wheat

  36. Indicative values http://hydrolab.arsusda.gov/soilwater/Index.htm Soil characteristics saturation field capacity wilting point saturated hydraulic conductivity

  37. Irrigation management • Irrigation method • Irrigation schedule • when • how much • Generate irrigation schedule • when = time criterion • how much = depth criterion

  38. Field management • Field surface practices

  39. Field management • Field surface practices • Mulches

  40. Automatic adjustment of crop development Field management • Field surface practices • Mulches • Level of soil fertility • non limiting • near optimal • moderate • poor

  41. conditions irrigation rainfed • The model is useful • to develop irrigation strategies under water deficit conditions • to study the effect of location, soil type, sowing date, … • to study the effect of various land management techniques, • to predict climate change impacts on crop production, • etc.

  42. 1. Gewas ontwikkeling 2. Gewas transpirasie 3. Biomassa produksie 4. Opbrengs formalasie 5. Insetdata 6. Beperkende faktore

  43. 6. Beperkende faktore waterkwaliteit • uniformheid van landerye • jaarlikse gewasse

More Related