ET₀ и эвапотранспирация: планирование полива по погодным данным

Поле сейчас выглядит "не жаждущим" — но будет ли оно таким завтра? На этот вопрос отвечает не датчик, а погодные данные. ET₀ — математическая основа такого прогноза.

Что такое ET₀?

ET₀ (reference evapotranspiration, эталонная эвапотранспирация) — количество воды, испаряемой с гипотетической эталонной травяной поверхности (высота 12 см, хорошо орошённой) при стандартных условиях. Она не зависит от почвы или культуры — только от погоды: температуры, влажности, ветра, солнечной радиации.

То есть ET₀ — универсальная мера "сколько воды забирает воздух". После неё вносится поправка для конкретной культуры.

Формула Пенмана-Монтейта

Стандарт FAO-56 — самый надёжный метод в мире:

ET0 = [0.408·Δ·(Rn−G) + γ·(900/(T+273))·u2·(es−ea)] / [Δ + γ·(1+0.34·u2)]

Что означает каждая буква:

• Δ — наклон кривой давления насыщенного пара (зависит от температуры)
• Rn — чистая радиация на поверхности (пришедшая энергия минус отражённая)
• G — поток тепла в почву (в суточных расчётах обычно ~0)
• γ — психрометрическая константа (зависит от давления)
• T — средняя температура на высоте 2 м
• u2 — скорость ветра на высоте 2 м
• es−ea — дефицит давления пара (насколько "сухой" воздух)

Вывод: жаркий, сухой, ветреный день = высокий ET₀ = больше потребность в воде.

Коэффициент культуры Kc

ET₀ — только справочная величина. Реальная потребность культуры:

ETc = ET0 × Kc

Kc меняется в зависимости от стадии роста культуры — молодой саженец почти не даёт тени, а поле в полном цветении испаряет максимально.

Стадия	Описание	Kc хлопчатника	Kc пшеницы
Kc_ini	Всходы/рассада	0.35	0.30
Kc_dev	Развитие, смыкание рядов	0.7–0.8	0.7
Kc_mid	Полный покров, цветение	1.15–1.20	1.15
Kc_end	Созревание, опадание листьев	0.50–0.60	0.25–0.40

То есть в период цветения поле хлопчатника "просит" на 15-20% больше воды, чем ET₀, а к концу созревания потребность падает почти вдвое.

Водный баланс: практический пример

Правило простое: накопленный с последнего полива ETc минус эффективные осадки ≈ порог допустимого истощения влаги (RAW) — время поливать.

Предположим: июль, порог RAW = 35 мм, суточный ET₀ = 6 мм, Kc_mid = 1.15, дождей нет.

ETc = 6 × 1.15 = 6.9 мм/день

День	Суточный ETc	Накопленное истощение
1	6.9	6.9
2	6.9	13.8
3	6.9	20.7
4	6.9	27.6
5	6.9	34.5

К 5-му дню накопленное истощение достигло 34.5 мм — практически порог в 35 мм. Значит, на 6-й день нужен полив, ещё до появления видимых признаков стресса.

Почему это полезно?

Датчик влажности почвы — подтверждающий: он сигнализирует, когда влажность уже упала. Модель ET₀ — прогнозирующая: используя прогноз погоды, можно назвать дату полива за 3-5 дней вперёд. Вместе они дают самый надёжный результат — модель планирует, датчик подтверждает.

Выводы

1. ET₀ — эталонная эвапотранспирация на основе погоды, рассчитывается по формуле Пенмана-Монтейта.
2. ETc = ET0 × Kc — каждая культура на своей стадии развития требует разного количества воды.
3. Когда накопленный ETc минус осадки достигает порога RAW, дата полива определяется заранее.
4. Погодная модель прогнозирует, датчик подтверждает — вместе они дают лучший результат.
5. Такой подход экономит воду и позволяет действовать до начала стресса растения.

Значения Kc и цифры примера в этой статье являются общими и иллюстративными, основанными на научной литературе; для точных расчётов их следует сверять с официальными данными местной агрометеорологической и ирригационной службы.