Edullisemman maaperän kosteusanturin hankinta

Kalifornian yliopiston Santa Cruzin sähkö- ja tietokonetekniikan apulaisprofessori Colleen Josephson on rakentanut prototyypin passiivisesta radiotaajuustunnisteesta, joka voitaisiin haudata maan alle ja joka heijastaisi maanpäällisestä lukijasta tulevia radioaaltoja. Lukijaa voisi joko pitää ihminen, kuljettaa drone tai se voitaisiin kiinnittää ajoneuvoon. Anturi kertoisi viljelijöille maaperän kosteuden määrän radioaaltojen matkan keston perusteella.
Josephsonin tavoitteena on tehostaa kaukokartoituksen käyttöä kastelupäätöksissä.
”Yleisenä motivaationa on parantaa kastelun tarkkuutta”, Josephson sanoi. ”Vuosikymmenten tutkimukset osoittavat, että anturipohjainen kastelu säästää vettä ja ylläpitää korkeita satoja.”
Nykyiset anturiverkot ovat kuitenkin kalliita ja vaativat aurinkopaneeleja, johdotusta ja internetyhteyksiä, jotka voivat maksaa tuhansia dollareita kutakin luotainpaikkaa kohden.
Ongelmana on, että lukijan täytyisi kulkea tunnisteen läheltä. Hän arvioi, että hänen tiiminsä saa sen toimimaan 10 metrin korkeudella maanpinnasta ja jopa metrin syvyydessä maassa.
Josephson ja hänen tiiminsä ovat rakentaneet tunnisteesta onnistuneen prototyypin, laatikon, joka on tällä hetkellä noin kenkälaatikon kokoinen ja sisältää radiotaajuustunnisteen, jota käyttää pari AA-paristoa, sekä maanpäällisen lukijan.
Elintarvike- ja maataloustutkimussäätiön (Foundation for Food and Agriculture Research) apurahan turvin hän aikoo toistaa kokeen pienemmällä prototyypillä ja valmistaa niitä kymmeniä, mikä riittäisi kenttäkokeisiin kaupallisesti hoidetuilla tiloilla. Kokeet tehdään lehtivihanneksilla ja marjoilla, koska ne ovat tärkeimmät viljelykasvit Salinasin laaksossa lähellä Santa Cruzia, hän sanoi.
Yksi tavoite on selvittää, kuinka hyvin signaali kulkee lehtikasvien läpi. Tähän mennessä asemalla on haudattu tunnisteita tippuvesilinjojen viereen jopa 70 senttimetrin syvyyteen ja saatu tarkkoja maaperälukemia.
Luoteis-Yhdysvaltojen kasteluasiantuntijat ylistivät ajatusta – täsmäkastelu on todellakin kallista – mutta herättivät monia kysymyksiä.
Chet Dufault, viljelijä, joka käyttää automaattisia kastelulaitteita, pitää konseptista, mutta epäröi anturin tuomista tunnistimen lähelle vaatimaa työvoimaa.
"Jos sinun täytyy lähettää joku tai itsesi... voit asettaa maaperäanturin 10 sekunnissa aivan yhtä helposti", hän sanoi.
Washingtonin osavaltionyliopiston biologisten järjestelmien tekniikan professori Troy Peters kyseenalaisti, miten maaperän tyyppi, tiheys, rakenne ja epätasaisuus vaikuttavat lukemiin ja pitäisikö jokainen sijainti kalibroida erikseen.
Yrityksen teknikkojen asentamat ja huoltamat sadat anturit kommunikoivat radioyhteyden kautta yhden aurinkopaneelista virtansa saavan vastaanottimen kanssa, joka sijaitsee jopa 450 metrin päässä ja siirtää tiedot pilveen. Akun kesto ei ole ongelma, koska teknikot käyvät jokaisen anturin luona vähintään kerran vuodessa.
Josephsonin prototyypit muistuttavat 30 vuoden takaisia rakenteita, kertoo Ben Smith, Semiosin tekninen kastelualan asiantuntija. Hän muistaa, kuinka ne oli haudattu paljaiden johtojen kanssa, jotka työntekijä fyysisesti kytki kädessä pidettävään dataloggeriin.
Nykypäivän anturit pystyvät analysoimaan dataa vedestä, ravinnosta, ilmastosta, tuholaisista ja muusta. Esimerkiksi yrityksen maaperän ilmaisimet tekevät mittauksia 10 minuutin välein, minkä ansiosta analyytikot voivat havaita trendejä.