Senzori tla su jedno rješenje koje je dokazalo svoju vrijednost u manjim razmjerima i moglo bi postati neprocjenjivo za poljoprivredne svrhe.
Šta su senzori tla?
Senzori prate stanje tla, omogućavajući prikupljanje i analizu podataka u realnom vremenu.Senzori mogu pratiti gotovo svaku karakteristiku tla, poput DNK rezidentnih mikroorganizama, kako bi pomaknuli ravnotežu prema zdravijem mikrobiomu tla, povećanom prinosu i smanjenoj upotrebi resursa.
Različiti tipovi senzora u poljoprivredi koriste različite metode, kao što su električni signali i mjerenje refleksije svjetlosnih valova, kako bi se utvrdile bitne karakteristike polja koje mogu transformirati poljoprivredne operacije.
Vrste senzora tla
Senzori tla mogu mjeriti karakteristike tla kao što su sadržaj vlage, temperatura, pH, salinitet, vlažnost, fotosintetičko zračenje i ravnoteža hranjivih tvari—uglavnom vitalni dušik, fosfor i kalij (NPK).
Uz njihove prednosti upravljanja usjevima, kao što su bolji kvalitet zrna i smanjeno ispiranje nutrijenata, senzori tla mogu dati prognoze o vodnim resursima, stabilnosti zemljišta i klimatskim promjenama.
Drugi slučajevi upotrebe uključuju zakazivanje navodnjavanja, procjenu sliva, profiliranje mikrobne ekologije i prevenciju biljnih bolesti.
Prednosti korištenja senzora tla
Praćenje statusa tla pruža mnoge prednosti poljoprivrednicima i vrtlarima, uključujući povećani prinos usjeva i poboljšanu efikasnost resursa.Internet stvari, usluge u oblaku i integracija AI omogućavaju uzgajivačima da donose odluke na temelju podataka.
Senzori optimizuju upotrebu đubriva, održavaju biljke zdravim, maksimiziraju resurse i minimiziraju oticanje i otpuštanje gasova koji napadaju okolinu.Stalno praćenje također sprječava probleme, kao što su izbijanje patogena ili zbijanje tla.
Praćenje stanja tla pomoću senzora tla također može optimizirati korištenje gnojiva i vode.To's procjenjuje da otprilike 30% nitratnog đubriva primijenjenog u SAD-u ispire i kontaminira izvore vode.Čak i odgovarajući sistemi za navodnjavanje mogu dostići do 50% rasipanja vode, a poljoprivreda je odgovorna za 70% globalne upotrebe slatke vode.Sposobnost efikasnog i efektivnog obnavljanja vlage u tlu može imati veliki uticaj.
Ugradnja i kalibracija senzora tla
Svaki senzor će imati svoj vlastiti vodič za instalaciju, ali instalacija obično zahtijeva kopanje rupe ili rova unutar reda usjeva i postavljanje senzora na više dubina, uključujući i blizu korijena biljke.
Na velikom području, najbolje prakse nalažu postavljanje na lokacijama koje ukazuju na ostatak polja ili tip tla kojim se upravlja, u blizini emitera vode iu direktnom kontaktu sa tlom (tj. bez zračnih džepova).Mesta senzora takođe treba da budu obeležena ili na drugi način obeležena na površini kako bi se izbegla slučajna oštećenja.
Pored pravilne instalacije, ključna je kalibracija senzora.Senzori tla registruju podatke o vlažnosti tla kao Volumetrijski sadržaj vode (VWC), a svaka vrsta tla ima svoj VWC.Senzori vlage u tlu često imaju različite osjetljivosti i možda će ih trebati kalibrirati pojedinačno.
Rješavanje problema
Kvarovi opreme mogu nastati zbog električnih problema, smetnji od divljih životinja ili pogrešno spojenih žica.Svaki zrak koji curi u tenziometar učinit će ga nepouzdanim.Osiguravanje ispravne dubine ugradnje i metode hidroizolacije mogu pomoći u izbjegavanju budućih problema.
Uobičajene tehnike rješavanja problema uključuju:
Provjera napajanja i kola
Čišćenje senzora bez upotrebe hemikalija
Redovno održavanje radi zamjene oštećenih dijelova prema proizvođaču's vodič za popravku
Praćenje zdravlja tla
Senzori tla nude precizniju, moderniju strategiju za procjenu zdravlja tla.Konvencionalne procjene tla su ekvivalentne biopsiji, koja može trajati sedmicama ili mjesecima, ovisno o svojstvima tla.
Senzorska mjerenja su daleko brža, traje sat ili dva na 50 hektara.Senzori prikazuju sve što je potrebno za efikasno upravljanje usevima, uključujući sadržaj vode, napetost vode i prisustvo organske materije—odličan pokazatelj ukupnog zdravlja tla—bez potrebe za fizičkim uklanjanjem uzoraka tla.
Integracija sa sistemima upravljanja farmama
Prema izvještaju StartUS Insights, senzori tla su najupečatljivija tehnologija praćenja tla zbog svoje skalabilnosti, efikasnosti i korisnosti.Kombinovanjem senzora tla sa drugim rastućim poljoprivrednim tehnologijama, uključujući mapiranje tla koje pokreće umjetna inteligencija, snimanje iz zraka, automatizirane robote za praćenje tla, praćenje emisija, analizu tla proširene stvarnosti, nanotehnologiju i integraciju blockchain-a, može optimizirati upravljanje farmama.
Izazovi i rješenja u tehnologiji senzora tla
Na osnovu izvještaja Univerziteta u Nebraski za 2020., samo 12% farmi u SAD-u koristi senzore vlažnosti tla za određivanje rasporeda navodnjavanja.Senzori tla postali su održiviji zbog značajnih poboljšanja u pristupačnosti, jednostavnosti za korištenje i mogućnostima obrade i prikaza podataka, ali je potreban veći napredak.
Senzori tla moraju postati isplativiji i interoperabilniji za globalno usvajanje.Postoje mnoge vrste senzora, što rezultira nedostatkom standardizacije i kompatibilnosti.
Mnoge postojeće tehnologije oslanjaju se na vlasničke senzore, što može otežati prilagođavanje.Napredak u tehnologiji senzora, poput onih koje je razvio UC Berkeley, pojednostavljuju ukrcavanje kako bi se omogućilo praćenje podataka uživo i promoviralo agilno donošenje odluka u različitim poljima i tržištima.
Studije slučaja: Uspješna implementacija senzora tla
Senzori tla pomažu poljoprivrednicima da uštede vodu i novac
Studija Univerziteta Clemson otkrila je da senzori vlažnosti tla mogu povećati broj poljoprivrednika'prosječan neto prihod za 20% povećanjem efikasnosti navodnjavanja na testiranim poljima na kojima se uzgaja kikiriki, soja ili pamuk.
Više održivih sportskih terena
Sportski objekti također usvajaju senzore tla.Stadion Wembley i Citizens Bank Park (dom Philadelphia Philliesa) su među sportskim objektima koji koriste senzore tla za održavanje bujnih površina za igru uz maksimalnu upotrebu vode i energije, prema proizvođaču senzora tla Soil Scout.
Budući trendovi u tehnologiji senzora tla
Trendovi u nastajanju uključuju nanotehnologiju, s nanočesticama na bazi zlata ili srebra koje povećavaju osjetljivost senzora za otkrivanje zagađivača tla poput teških metala.
Senzori presvučeni nano-spojenjima mogli bi pratiti karakteristike tla, a zatim otpuštati hranjive tvari, poput kisika, kao odgovor na promjenjivu kvalitetu tla.Drugi izračunavaju bioindikatore, poput broja glista ili raznolikosti mikroorganizama, kroz DNK analizu, kako bi poboljšali mikrobiom tla.
Vrijeme objave: Apr-09-2024