Сензорите за почва се едно решение кое ја докажа својата заслуга во помали размери и може да стане непроценливо за земјоделски цели.
Што се сензори за почва?
Сензорите ги следат условите на почвата, овозможувајќи собирање и анализа на податоци во реално време.Сензорите можат да ја следат речиси секоја карактеристика на почвата, како што е ДНК на резидентни микроорганизми, за да ја поместат рамнотежата кон поздрав микробиом на почвата, зголемен принос и намалена употреба на ресурси.
Различните типови сензори во земјоделството користат различни методи, како што се електрични сигнали и мерење на рефлексијата на светлосните бранови, за да ги утврдат основните карактеристики на теренот што можат да ги трансформираат земјоделските операции.
Видови сензори за почва
Сензорите за почва можат да ги мерат карактеристиките на почвата како содржина на влага, температура, pH вредност, соленост, влажност, фотосинтетско зрачење и баланс на хранливи материи-главно виталниот азот, фосфорот и калиумот (NPK).
Покрај придобивките од управувањето со културите, како што се подобар квалитет на житото и намаленото истекување на хранливи материи, сензорите за почва можат да информираат за прогнозите околу водните ресурси, стабилноста на земјиштето и климатските промени.
Други случаи на употреба вклучуваат распоред за наводнување, проценки на сливот, профилирање на микробиолошка екологија и превенција на болести на растенијата.
Придобивки од користење на сензори за почва
Следењето на статусот на почвата обезбедува многу придобивки за земјоделците и градинарите, вклучувајќи зголемен принос на културите и зголемена ефикасност на ресурсите.IoT, облак услугите и интеграцијата на вештачката интелигенција им овозможуваат на одгледувачите да донесуваат одлуки водени од податоци.
Сензорите ја оптимизираат употребата на ѓубрива, ги одржуваат растенијата здрави, ги максимизираат ресурсите и го минимизираат истекувањето и испуштањето гасови што ја напаѓаат животната средина.Постојаното следење исто така спречува проблеми, како што се појава на патогени или набивање на почвата.
Следењето на состојбата на почвата со помош на сензори за почва може да ја оптимизира употребата на ѓубрива и вода.Тоа'Се проценува дека приближно 30% од нитратното ѓубриво кое се применува во САД ги измива и контаминира изворите на вода.Дури и вештите системи за наводнување можат да достигнат до 50% трошење вода, а земјоделството е одговорно за 70% од глобалната употреба на слатка вода.Способноста за ефикасно и ефективно надополнување на влагата во почвата може да има големо влијание.
Инсталирање и калибрирање на сензори за почва
Секој сензор ќе има свој водич за инсталација, но инсталацијата вообичаено бара копање дупка или ров во редот на културите и поставување на сензорите на повеќе длабочини, вклучително и во близина на корените на растението.
На голема површина, најдобрите практики диктираат поставување на места што укажуваат на остатокот од полето или типот на почва што треба да се управува, во близина на емитери на вода и во директен контакт со почвата (т.е. нема воздушни џебови).Местата на сензорите исто така треба да бидат означени или на друг начин означени на површината за да се избегне случајно оштетување.
Покрај правилната инсталација, клучна е калибрацијата на сензорот.Сензорите за почва ги регистрираат податоците за влажноста на почвата како Волуметриска содржина на вода (VWC), а секој тип почва има своја VWC.Сензорите за влага во почвата често имаат различна чувствителност и можеби ќе треба да се калибрираат поединечно.
Решавање проблеми
Неуспесите на опремата може да се појават поради електрични проблеми, пречки од дивиот свет или погрешно поврзани жици.Секој воздух што протекува во тензиометар ќе го направи несигурен.Обезбедувањето на правилната длабочина на инсталација и методите на хидроизолација може да помогне да се избегнат идни проблеми.
Вообичаените техники за решавање проблеми вклучуваат:
Проверка на напојувањето и кола
Чистење на сензорите без употреба на хемикалии
Вршење на редовно одржување за замена на оштетените делови според производителот'водич за поправка
Следење на здравјето на почвата
Сензорите за почва нудат попрецизна, рационализирана стратегија за проценка на здравјето на почвата.Конвенционалните проценки на почвата се еквивалентни на биопсија, која може да трае со недели или месеци, во зависност од својствата на почвата.
Мерењата на сензорите се многу побрзи, земајќи еден час или два на 50 хектари.Сензорите прикажуваат сè што е потребно за ефикасно управување со културите, вклучително и содржината на вода, напнатоста на водата и присуството на органска материја-одличен показател за целокупното здравје на почвата-без потреба од физичко отстранување на примероци од почвата.
Интеграција со системи за управување со фарми
Според извештајот на StartUS Insights, сензорите за почва се највлијателната технологија за следење на почвата поради нивната приспособливост, ефикасност и корисност.Комбинирањето на сензори за почва со други растечки земјоделски технологии, вклучително мапирање на почвата напојуван со вештачка интелигенција, снимки од воздух, автоматизирани роботи за следење на почвата, тракери за емисии, анализа на почвата со зголемена реалност, нанотехнологија и блокчејн интеграција, може да го оптимизира управувањето со фармата.
Предизвици и решенија во технологијата на сензори за почва
Врз основа на извештајот на Универзитетот во Небраска од 2020 година, само 12% од фармите во САД користат сензори за влага во почвата за да ги одредат распоредот за наводнување.Сензорите за почва станаа поодржливи поради значителните подобрувања во пристапноста, прилагодливоста на корисниците и способностите за обработка и прикажување податоци, но потребен е поголем напредок.
Сензорите за почва мора да станат поекономични и поинтероперабилни за глобално усвојување.Постојат многу видови на сензори, што резултира со недостаток на стандардизација и компатибилност.
Многу постоечки технологии се потпираат на сопственички сензори, што може да го отежне прилагодувањето.Напредокот во технологијата на сензори, како оние развиени од UC Berkeley, го поедноставува вклучувањето за да обезбеди следење на податоците во живо и да промовира агилно донесување одлуки низ полињата и пазарите.
Студии на случај: успешна имплементација на сензори за почва
Сензорите за почва им помагаат на земјоделците да заштедат вода и пари
Студијата на Универзитетот Клемсон покажа дека сензорите за влага во почвата можат да ги зголемат земјоделците'просечен нето приход за 20% со зголемување на ефикасноста на наводнувањето во тестираните полиња каде се одгледуваат кикирики, соја или памук.
Повеќе одржливи спортски терени
Спортските места исто така користат сензори за почва.Стадионот Вембли и Граѓанската банка парк (домот на Филаделфија Филис) се меѓу спортските места кои користат сензори за почва за да одржуваат бујни површини за играње додека ја максимизираат употребата на вода и енергија, според производителот на сензори за почва Soil Scout.
Идни трендови во технологијата на сензори за почва
Новите трендови вклучуваат нанотехнологија, со нано-честички базирани на злато или сребро кои ја зголемуваат чувствителноста на сензорот за откривање на загадувачи на почвата како тешки метали.
Сензорите обложени со нано-соединенија може да ги следат карактеристиките на почвата и потоа да ослободуваат хранливи материи, како што е кислородот, како одговор на флуктуирачкиот квалитет на почвата.Други пресметуваат биоиндикатори, како што е бројот на дождовни црви или разновидност на микроорганизми, преку ДНК анализа, за да го подобрат микробиомот на почвата.
Време на објавување: април-09-2024 година