Maaperäanturit ovat yksi ratkaisu, joka on osoittanut ansiot pienemmässä mittakaavassa ja josta voi tulla korvaamaton maataloudessa.
Mitä ovat maaperäanturit?
Anturit seuraavat maaperän olosuhteita mahdollistaen reaaliaikaisen tiedonkeruun ja -analyysin.Anturit voivat seurata melkein mitä tahansa maaperän ominaisuutta, kuten paikallisten mikro-organismien DNA:ta, siirtääkseen tasapainoa kohti terveellisempää maaperän mikrobiomia, lisääntynyttä satoa ja vähentynyttä luonnonvarojen käyttöä.
Maatalouden erityyppiset anturit käyttävät erilaisia menetelmiä, kuten sähköisiä signaaleja ja valoaaltojen heijastuksen mittaamista, selvittääkseen viljelytoimintaa muuttavia olennaisia pellon ominaisuuksia.
Maaperäanturien tyypit
Maaperän anturit voivat mitata maaperän ominaisuuksia, kuten kosteuspitoisuutta, lämpötilaa, pH:ta, suolaisuutta, kosteutta, fotosynteettistä säteilyä ja ravinnetasapainoa.—Pääasiassa elintärkeä typpi, fosfori ja kalium (NPK).
Kasvinhoitoetujensa, kuten paremman viljan laadun ja vähentyneen ravinteiden huuhtoutumisen, lisäksi maaperäanturit voivat antaa ennusteita vesivaroista, maan vakaudesta ja ilmastonmuutoksesta.
Muita käyttötapauksia ovat kasteluaikataulut, vesistöjen arvioinnit, mikrobiekologian profilointi ja kasvitautien ehkäisy.
Maaperäanturien käytön edut
Maaperän tilan seuranta tarjoaa monia etuja viljelijöille ja puutarhureille, mukaan lukien lisääntynyt sato ja parannettu resurssitehokkuus.IoT, pilvipalvelut ja tekoälyintegraatio antavat viljelijöille mahdollisuuden tehdä datalähtöisiä päätöksiä.
Anturit optimoivat lannoitteiden käytön, pitävät kasvit terveinä, maksimoivat resurssit ja minimoivat ympäristöön kohdistuvan valumisen ja poistokaasun.Jatkuva valvonta ehkäisee myös ongelmia, kuten taudinaiheuttajien puhkeamista tai maaperän tiivistymistä.
Maaperän kunnon seuranta maa-anturien avulla voi myös optimoida lannoitteiden ja veden käyttöä.Se's arvioi, että noin 30 % Yhdysvalloissa käytetyistä nitraattilannoitteista huuhtoutuu pois ja saastuttaa vesilähteet.Jopa taitavat kastelujärjestelmät voivat saavuttaa jopa 50 % veden hukkaa, ja maatalous vastaa 70 %:sta maailman makean veden käytöstä.Kykyllä täydentää maaperän kosteutta tehokkaasti ja tehokkaasti voi olla suuri vaikutus.
Maa-anturien asennus ja kalibrointi
Jokaisella anturilla on oma asennusopas , mutta asennus vaatii yleensä kaivamista reiän tai ojan viljelyriviin ja antureiden sijoittamista useisiin syvyyksiin, mukaan lukien lähelle kasvin juuria.
Parhaat käytännöt edellyttävät sijoittamista laajalla alueella paikkoihin, jotka viittaavat muuhun hoidettavaan peltoon tai maaperän tyyppiin, lähellä vesipäästöjä ja suoraan kosketukseen maaperän kanssa (eli ilman ilmataskuja).Anturipaikat tulee myös merkitä tai muuten merkitä pintaan tahattomien vaurioiden välttämiseksi.
Oikean asennuksen lisäksi anturin kalibrointi on avainasemassa.Maaperäanturit rekisteröivät maaperän kosteustiedot tilavuusvesipitoisuutena (VWC), ja jokaisella maaperätyypillä on oma VWC.Maaperän kosteusantureilla on usein eri herkkyys, ja ne on ehkä kalibroitava erikseen.
Ongelmien karttoittaminen
Laitevikoja voi johtua sähköongelmista, villieläinten aiheuttamista häiriöistä tai väärin kytketyistä johdoista.Ilman vuotaminen tensiometriin tekee siitä epäluotettavan.Oikean asennussyvyyden ja vedeneristysmenetelmien varmistaminen voi auttaa välttämään tulevia ongelmia.
Yleisiä vianetsintätekniikoita ovat:
Virtalähteen ja piirien tarkistus
Anturien puhdistus ilman kemikaaleja
Säännöllinen huolto vaurioituneiden osien vaihtamiseksi valmistajan ohjeiden mukaan's korjausopas
Maaperän terveyden seuranta
Maaperäanturit tarjoavat tarkemman ja virtaviivaisemman strategian maaperän terveyden arviointiin.Perinteiset maaperän arvioinnit vastaavat biopsiaa, joka voi kestää viikkoja tai kuukausia maaperän ominaisuuksista riippuen.
Anturimittaukset ovat paljon nopeampia ja vievät tunnin tai kaksi 50 hehtaaria kohden.Anturit näyttävät kaiken tehokkaan viljelyn kannalta tarpeellisen, mukaan lukien vesipitoisuuden, veden jännityksen ja orgaanisen aineen läsnäolon—hyvä indikaattori maaperän yleisestä terveydestä—ilman tarvetta poistaa maanäytteitä fyysisesti.
Integrointi maatilan hallintajärjestelmiin
StartUS Insights -raportin mukaan maaperäanturit ovat tehokkain maaperän seurantatekniikka skaalautuvuuden, tehokkuuden ja käyttökelpoisuuden vuoksi.Maaperäanturien yhdistäminen muihin orastavaan viljelyteknologioihin, mukaan lukien tekoälypohjainen maaperäkartoitus, ilmakuvaus, automatisoidut maaperän seurantarobotit, päästöjen seurantalaitteet, lisätyn todellisuuden maaperäanalyysi, nanoteknologia ja lohkoketjuintegraatio, voi optimoida maatilan hallintaa.
Haasteet ja ratkaisut maaperäanturitekniikassa
Nebraskan yliopiston vuoden 2020 raportin mukaan vain 12 % yhdysvaltalaisista tiloista käyttää maaperän kosteusantureita kasteluaikataulujen määrittämiseen.Maaperäanturit ovat muuttuneet käyttökelpoisemmiksi saavutettavuuden, käyttäjäystävällisyyden sekä tietojenkäsittely- ja näyttöominaisuuksien parantuneiden merkittävien parannusten ansiosta, mutta lisätoimia tarvitaan.
Maaperän antureista tulee tehdä kustannustehokkaampia ja yhteentoimivampia maailmanlaajuista käyttöönottoa varten.On olemassa monenlaisia antureita, mikä johtaa standardoinnin ja yhteensopivuuden puutteeseen.
Monet olemassa olevat tekniikat perustuvat patentoituihin antureihin, mikä voi vaikeuttaa räätälöimistä.Anturitekniikan edistysaskel, kuten UC Berkeleyn kehittämä, yksinkertaistaa käyttöönottoa ja mahdollistaa reaaliaikaisen dataseurannan ja edistää ketterää päätöksentekoa eri aloilla ja markkinoilla.
Tapaustutkimukset: Maaperä-anturien onnistunut käyttöönotto
Maaperäanturit auttavat maanviljelijöitä säästämään vettä ja rahaa
Clemsonin yliopiston tutkimuksessa havaittiin, että maaperän kosteusanturit voivat lisätä viljelijöitä'keskimääräiset nettotulot 20 % lisäämällä kastelutehokkuutta testatuilla pelloilla, joilla kasvatettiin maapähkinöitä, soijapapuja tai puuvillaa.
Lisää kestäviä urheilukenttiä
Myös urheilupaikat ottavat käyttöön maaperäantureita.Wembley-stadion ja Citizens Bank Park (Philadelphia Philliesin koti) ovat maa-antureita valmistavan Soil Scoutin mukaan niitä urheilupaikkoja, joissa käytetään maaantureita rehevän pelipinnan ylläpitämiseen ja veden ja energian käytön maksimointiin.
Maaperän anturitekniikan tulevaisuuden trendit
Nouseviin trendeihin kuuluu nanoteknologia , jonka kulta- tai hopeapohjaiset nanohiukkaset lisäävät anturin herkkyyttä maaperän epäpuhtauksien, kuten raskasmetallien, havaitsemiseksi.
Nanoyhdisteillä päällystetyt anturit voivat seurata maaperän ominaisuuksia ja vapauttaa sitten ravinteita, kuten happea, vastauksena maaperän laadun vaihteluun.Toiset laskevat bioindikaattoreita, kuten kastematomäärän tai mikro-organismien monimuotoisuuden DNA-analyysin avulla parantaakseen maaperän mikrobiomia.
Postitusaika: 09.04.2024