ایستگاه هواشناسی مزرعه و تبخیر-تعرق مرجع: پایه علمی برنامه‌ریزی آبیاری

تبخیر-تعرق مرجع یا ET0، میزان آبی است که یک سطح گیاهی مرجع فرضی در شرایط جوی مشخص از دست می‌دهد و پایه اصلی بیشتر روش‌های علمی محاسبه نیاز آبی گیاه به‌شمار می‌رود. این عدد از ترکیب دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و تابش خورشیدی به‌دست می‌آید و بدون یک ایستگاه هواشناسی که این چهار متغیر را همزمان اندازه بگیرد، محاسبه دقیق آن ممکن نیست.

استفاده از داده هواشناسی نزدیک‌ترین فرودگاه یا شهر، هرچند رایج است، اما در مقیاس مزرعه خطای قابل‌توجهی ایجاد می‌کند. ریزاقلیم یک دشت کشاورزی، به‌خصوص از نظر سرعت باد و رطوبت نسبی نزدیک سطح خاک، می‌تواند تفاوت محسوسی با ایستگاه شهری در چند ده کیلومتری داشته باشد؛ و چون ET0 به همه این متغیرها حساس است، خطای کوچک در ورودی به خطای بزرگ‌تر در خروجی تبدیل می‌شود.

از ET0 تا نیاز آبی واقعی گیاه، یک ضریب گیاهی یا Kc واسطه است که بسته به نوع محصول و مرحله رشد آن تغییر می‌کند. نیاز آبی واقعی از حاصل‌ضرب ET0 در Kc به‌دست می‌آید، به این معنا که حتی اگر Kc را دقیق بدانیم، خطای ET0 مستقیماً در محاسبه نهایی ضرب می‌شود. این وابستگی زنجیره‌ای، اهمیت داده هواشناسی محلی و دقیق را دوچندان می‌کند.

تابش خورشیدی، متغیری است که معمولاً کمتر از دما و رطوبت مورد توجه قرار می‌گیرد، اما سهم بزرگی در ET0 دارد. روزهای صاف و آفتابی حتی با دمای متوسط، می‌توانند تبخیر-تعرق بالاتری نسبت به یک روز ابری و گرم‌تر ایجاد کنند. ایستگاه‌های هواشناسی مزرعه که سنسور تابش دارند، این تفاوت را مستقیماً ثبت می‌کنند؛ در حالی که مدل‌های ساده‌شده مبتنی بر دما به‌تنهایی، این اثر را نادیده می‌گیرند.

از منظر عملیاتی، وقتی ET0 روزانه به‌صورت خودکار محاسبه و در سامانه ثبت شود، برنامه آبیاری می‌تواند به‌جای تناوب ثابت هفتگی، بر اساس کسری آب انباشته‌شده تنظیم شود. این یعنی در هفته‌ای با ET0 بالا آبیاری بیشتر و در هفته‌ای با ET0 پایین آبیاری کمتر انجام می‌شود، دقیقاً همان انطباقی که آبیاری تقویمی هرگز نمی‌تواند ارائه دهد.

جمع‌بندی اینکه، سرمایه‌گذاری روی یک ایستگاه هواشناسی محلی، سرمایه‌گذاری روی دقت تمام تصمیم‌های آبیاری بعدی است. ET0 محاسبه‌شده از داده محلی، حلقه گمشده‌ای است که داده رطوبت خاک را از یک گزارش وضعیت فعلی، به یک ابزار پیش‌بینی نیاز آینده تبدیل می‌کند.