Jordsensorer er en løsning, der har bevist sin fordel i mindre skalaer og kan blive uvurderlig til landbrugsformål.
Hvad er jordsensorer?
Sensorer sporer jordbundsforhold, hvilket muliggør dataindsamling og analyse i realtid.Sensorer kan spore næsten enhver jordkarakteristik, såsom DNA fra fastboende mikroorganismer, for at flytte balancen mod et sundere jordmikrobiom, øget udbytte og reduceret ressourceforbrug.
De forskellige typer sensorer i landbruget bruger forskellige metoder, såsom elektriske signaler og måling af lysbølgers refleksion, for at fastslå de væsentlige markegenskaber, der kan transformere landbrugsdriften.
Typer af jordsensorer
Jordsensorer kan måle jordegenskaber såsom fugtindhold, temperatur, pH, saltholdighed, fugtighed, fotosyntetisk stråling og næringsstofbalance—primært det livsvigtige nitrogen, fosfor og kalium (NPK).
Ud over deres afgrødeforvaltningsfordele, såsom bedre kornkvalitet og reduceret udvaskning af næringsstoffer, kan jordsensorer informere om prognoser omkring vandressourcer, jordstabilitet og klimaændringer.
Andre anvendelsessager omfatter vandingsplanlægning, vurderinger af vandskel, mikrobiel økologiprofilering og forebyggelse af plantesygdomme.
Fordele ved at bruge jordsensorer
Sporing af jordtilstand giver mange fordele for landmænd og gartnere, herunder øget afgrødeudbytte og øget ressourceeffektivitet.IoT, cloud-tjenester og AI-integration giver avlere mulighed for at træffe datadrevne beslutninger.
Sensorer optimerer brugen af gødning, holder planterne sunde, maksimerer ressourcerne og minimerer den afstrømning og afgasning, der angriber miljøet.Konstant overvågning forhindrer også problemer, såsom patogenudbrud eller jordpakning.
Overvågning af jordens tilstand ved hjælp af jordsensorer kan også optimere gødnings- og vandforbruget.Det's anslået, at cirka 30 % af den nitratgødning, der anvendes i USA, skyller væk og forurener vandkilder.Selv dygtige kunstvandingssystemer kan nå op til 50 % vandspild, og landbruget er ansvarlig for 70 % af det globale ferskvandsforbrug.Evnen til effektivt og effektivt at genopbygge jordfugtigheden kan have stor betydning.
Installation og kalibrering af jordsensorer
Hver sensor vil have sin egen installationsvejledning, men installationen kræver typisk, at man graver et hul eller en rende i en afgrøderække og placerer sensorerne i flere dybder, herunder i nærheden af plantens rødder.
Over et stort område dikterer bedste praksis placering på steder, der indikerer resten af marken eller jordtypen, der skal forvaltes, nær vandudsender og i direkte kontakt med jord (dvs. ingen luftlommer).Sensorsteder skal også markeres med flag eller på anden måde markeres på overfladen for at undgå utilsigtet beskadigelse.
Ud over korrekt installation er sensorkalibrering nøglen.Jordsensorer registrerer jordfugtighedsdata som volumetrisk vandindhold (VWC), og hver jordtype har sin egen VWC.Jordfugtsensorer har ofte forskellig følsomhed og skal muligvis kalibreres individuelt.
Fejlfinding
Udstyrsfejl kan opstå på grund af elektriske problemer, interferens fra dyreliv eller forkert tilsluttede ledninger.Enhver luft, der lækker ind i et tensiometer, vil gøre det upålideligt.At sikre den korrekte installationsdybde og vandtætningsmetoder kan hjælpe med at undgå fremtidige problemer.
Almindelige fejlfindingsteknikker omfatter:
Kontrol af strømforsyning og kredsløb
Rengøring af sensorer uden brug af kemikalier
Udførelse af regelmæssig vedligeholdelse for at udskifte beskadigede dele ifølge producenten's reparationsvejledning
Overvågning af jordsundhed
Jordsensorer tilbyder en mere præcis, strømlinet strategi til jordsundhedsvurdering.Konventionelle jordbundsvurderinger svarer til en biopsi, som kan tage uger eller måneder, afhængigt af jordens egenskaber.
Sensormålinger er langt hurtigere og tager en time eller to pr. 50 acres.Sensorerne viser alt, hvad der er nødvendigt for effektiv afgrødestyring, herunder vandindhold, vandspænding og tilstedeværelsen af organisk materiale—en god indikator for overordnet jordsundhed—uden behov for fysisk at fjerne jordprøver.
Integration med Farm Management Systems
Ifølge en StartUS Insights-rapport er jordsensorer den mest virkningsfulde jordovervågningsteknologi på grund af deres skalerbarhed, effektivitet og anvendelighed.Kombination af jordsensorer med andre spirende landbrugsteknologier, herunder AI-drevet jordkortlægning, luftbilleder, automatiserede jordovervågningsrobotter, emissionssporere, augmented reality-jordanalyse, nanoteknologi og blockchain-integration, kan optimere farm management.
Udfordringer og løsninger inden for jordsensorteknologi
Baseret på en rapport fra University of Nebraska fra 2020, bruger kun 12% af de amerikanske gårde jordfugtighedssensorer til at bestemme vandingsplaner.Jordsensorer er blevet mere levedygtige på grund af betydelige forbedringer i tilgængelighed, brugervenlighed og databehandling og visningskapacitet, men der er behov for flere fremskridt.
Jordsensorer skal blive mere omkostningseffektive og interoperable til global anvendelse.Der findes mange typer sensorer, hvilket resulterer i mangel på standardisering og kompatibilitet.
Mange eksisterende teknologier er afhængige af proprietære sensorer, hvilket kan gøre tilpasning vanskelig.Fremskridt inden for sensorteknologi, som dem, der er udviklet af UC Berkeley, forenkler onboarding for at levere live dataovervågning og fremme agil beslutningstagning på tværs af felter og markeder.
Casestudier: Succesfuld implementering af jordsensorer
Jordsensorer hjælper landmænd med at spare vand og penge
En undersøgelse fra Clemson University viste, at jordfugtighedssensorer kan øge landmændene'gennemsnitlig nettoindkomst med 20 % ved at øge kunstvandingseffektiviteten i testede marker, der dyrkede jordnødder, sojabønner eller bomuld.
Flere bæredygtige sportsbaner
Sportssteder vedtager også jordsensorer.Wembley Stadium og Citizens Bank Park (hjemsted for Philadelphia Phillies) er blandt de sportssteder, der bruger jordsensorer til at opretholde frodige spilleflader, mens man maksimerer vand- og energiforbruget, ifølge jordsensorproducenten Soil Scout.
Fremtidige tendenser inden for jordsensorteknologi
Nye tendenser omfatter nanoteknologi med guld-eller-sølv-baserede nanopartikler, der øger sensorens følsomhed til at detektere jordforurenende stoffer som tungmetaller.
Sensorer belagt med nano-forbindelser kunne spore jordens egenskaber og derefter frigive næringsstoffer, såsom ilt, som reaktion på svingende jordkvalitet.Andre beregner bioindikatorer, som regnorme eller mikroorganismers mangfoldighed, gennem DNA-analyse, for at forbedre jordens mikrobiome.
Indlægstid: 09-04-2024