Colleen Josephson, adjunkt i elektroteknik og computerteknik ved University of California, Santa Cruz, har bygget en prototype af en passiv radiofrekvensmærke, der kan begraves under jorden og reflektere radiobølger fra en læser over jorden, enten holdt af en person, båret af en drone eller monteret på et køretøj. Sensoren ville fortælle avlerne, hvor meget fugt der er i jorden baseret på den tid, det tager for disse radiobølger at tilbagelægge rejsen.
Josephsons mål er at fremme brugen af fjernmåling i forbindelse med beslutninger om kunstvanding.
"Den overordnede motivation er at forbedre præcisionen i kunstvanding," sagde Josephson. "Årtiers undersøgelser viser, at når man bruger sensorbaseret kunstvanding, sparer man vand og opretholder et højt udbytte."
Imidlertid er nuværende sensornetværk dyre og kræver solpaneler, ledninger og internetforbindelser, der kan koste tusindvis af dollars for hvert sondested.
Haken er, at læseren skal passere inden for rækkevidde af mærket. Hun anslår, at hendes team kan få det til at virke inden for 10 meter over jorden og så lavt som 1 meter dybt i jorden.
Josephson og hendes team har bygget en vellykket prototype af mærket, en kasse, der i øjeblikket er på størrelse med en skotøjsæske, og som indeholder radiofrekvensmærket, der drives af et par AA-batterier, og en overjordisk læser.
Med finansiering fra Foundation for Food and Agriculture Research planlægger hun at gentage eksperimentet med en mindre prototype og lave snesevis af dem, nok til markforsøg på kommercielt drevne gårde. Forsøgene vil være med bladgrøntsager og bær, fordi det er de vigtigste afgrøder i Salinas-dalen nær Santa Cruz, sagde hun.
Et mål er at bestemme, hvor godt signalet vil bevæge sig gennem løvkroner. Indtil videre har de på stationen nedgravet mærker ved siden af drypledninger ned til 75 cm og får præcise jordmålinger.
Eksperter i kunstvanding i det nordvestlige USA roste ideen – præcisionsvanding er ganske vist dyrt – men havde mange spørgsmål.
Chet Dufault, en avler der bruger automatiserede kunstvandingsværktøjer, kan lide konceptet, men var skeptisk over for det arbejde, der kræves for at bringe sensoren i nærheden af mærket.
"Hvis du er nødt til at sende nogen eller dig selv ... kan du stikke en jordsonde ind på 10 sekunder lige så nemt," sagde han.
Troy Peters, professor i biologisk systemteknik ved Washington State University, stillede spørgsmålstegn ved, hvordan jordtype, densitet, tekstur og ujævnhed påvirker aflæsningerne, og om hvert sted skulle kalibreres individuelt.
Hundredvis af sensorer, installeret og vedligeholdt af virksomhedens teknikere, kommunikerer via radio med en enkelt modtager, der drives af et solpanel op til 450 meter væk, som derefter overfører data til skyen. Batterilevetiden er ikke et problem, da disse teknikere besøger hver sensor mindst én gang om året.
Josephsons prototyper stammer 30 år tilbage i tiden, sagde Ben Smith, teknisk kunstvandingsspecialist hos Semios. Han husker, hvordan de var begravet med blotlagte ledninger, som en arbejder fysisk ville tilslutte til en håndholdt datalogger.
Dagens sensorer kan analysere data om vand, ernæring, klima, skadedyr og meget mere. For eksempel foretager virksomhedens jorddetektorer målinger hvert 10. minut, hvilket giver analytikere mulighed for at spotte tendenser.
Udsendelsestidspunkt: 6. maj 2024