Yhä rajallisemmat maa- ja vesivarat ovat vauhdittaneet tarkkuusmaatalouden kehitystä, joka käyttää kaukokartoitustekniikkaa ilman ja maaperän ympäristötietojen tarkkailuun reaaliajassa sadon optimoimiseksi.Tällaisten teknologioiden kestävyyden maksimointi on ratkaisevan tärkeää ympäristön asianmukaisen hallinnan ja kustannusten vähentämisen kannalta.
Nyt äskettäin Advanced Sustainable Systems -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa Osakan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet langattoman maaperän kosteustunnistusteknologian, joka on suurelta osin biohajoava.Tämä työ on tärkeä virstanpylväs tarkkuusmaatalouden jäljellä olevien teknisten pullonkaulojen, kuten käytettyjen anturilaitteiden turvallisen hävittämisen, ratkaisemisessa.
Koska maailman väestö jatkaa kasvuaan, maatalouden satojen optimointi ja maan ja veden käytön minimointi on välttämätöntä.Tarkkuusmaatalous pyrkii vastaamaan näihin ristiriitaisiin tarpeisiin käyttämällä anturiverkkoja ympäristötietojen keräämiseen, jotta resurssit voidaan kohdentaa asianmukaisesti viljelysmaalle silloin, kun niitä tarvitaan.
Droonit ja satelliitit voivat kerätä runsaasti tietoa, mutta ne eivät ole ihanteellisia maaperän kosteuden ja kosteustason määrittämiseen.Optimaalista tiedonkeruuta varten kosteudenmittauslaitteet tulee asentaa maahan suurella tiheydellä.Jos anturi ei ole biohajoava, se on kerättävä talteen käyttöiän päätyttyä, mikä voi olla työlästä ja epäkäytännöllistä.Elektronisen toimivuuden ja biohajoavuuden saavuttaminen yhdessä tekniikassa on tämänhetkisen työn tavoitteena.
"Järjestelmämme sisältää useita antureita, langattoman virtalähteen ja lämpökuvauskameran tunnistus- ja sijaintitietojen keräämiseen ja lähettämiseen", kertoo tutkimuksen johtava kirjoittaja Takaaki Kasuga.”Maan komponentit ovat pääosin ympäristöystävällisiä ja koostuvat nanopaperista.substraatti, luonnonvahasuojapinnoite, hiililämmitin ja tinajohdinlanka."
Tekniikka perustuu siihen, että langattoman energiansiirron tehokkuus anturiin vastaa anturin lämmittimen lämpötilaa ja ympäröivän maaperän kosteutta.Esimerkiksi, kun optimoidaan anturin asentoa ja kulmaa tasaisella maaperällä, maaperän kosteuden lisääminen 5 %:sta 30 %:iin vähentää lähetystehokkuutta ~46 %:sta ~3 %:iin.Lämpökamera ottaa sitten kuvia alueelta kerätäkseen samanaikaisesti maaperän kosteutta ja anturin sijaintitietoja.Sadonkorjuukauden lopussa anturit voidaan haudata maaperään biohajoamaan.
"Kuvaimme onnistuneesti alueita, joilla maaperän kosteus on riittämätön 12 anturilla 0,4 x 0,6 metrin esittelykentällä", Kasuga sanoi."Tämän seurauksena järjestelmämme pystyy käsittelemään tarkkuusmaataloudessa tarvittavan korkean anturitiheyden."
Tällä työllä on potentiaalia optimoida tarkkuusmaataloutta yhä rajoittuneemmassa maailmassa.Tutkijoiden teknologian tehokkuuden maksimoiminen ei-ihanteellisissa olosuhteissa, kuten huonossa anturin sijoittelussa ja kaltevuuskulmissa karkealla maaperällä ja kenties muilla maaperän ympäristön indikaattoreilla maaperän kosteustasojen lisäksi, voisi johtaa teknologian laajaan käyttöön maailmanlaajuisessa maataloudessa. Yhteisö.
Postitusaika: 30.4.2024