Colleen Josephson, assisterende professor i elektro- og datateknikk ved University of California, Santa Cruz, har bygget en prototype av en passiv radiofrekvensbrikke som kan graves ned i jorden og reflektere radiobølger fra en leser over bakken, enten holdt av en person, båret av en drone eller montert på et kjøretøy. Sensoren vil fortelle dyrkerne hvor mye fuktighet det er i jorden basert på tiden det tar for disse radiobølgene å foreta reisen.
Josephsons mål er å øke bruken av fjernmåling i vanningsbeslutninger.
«Den overordnede motivasjonen er å forbedre presisjonen i vanningen», sa Josephson. «Tiår med studier viser at når man bruker sensorbasert vanning, sparer man vann og opprettholder høye avlinger.»
Nåværende sensornettverk er imidlertid dyre og krever solcellepaneler, kabler og internettforbindelser som kan koste tusenvis av dollar for hvert sondested.
Haken er at leseren må passere i nærheten av merkelappen. Hun anslår at teamet hennes kan få den til å fungere innenfor 10 meter over bakken og så lavt som 1 meter dypt i bakken.
Josephson og teamet hennes har bygget en vellykket prototype av merkelappen, en eske som for tiden er omtrent på størrelse med en skoeske og inneholder radiofrekvensmerkelappen drevet av et par AA-batterier og en overjordisk leser.
Med finansiering fra Foundation for Food and Agriculture Research planlegger hun å gjenskape eksperimentet med en mindre prototype og lage dusinvis av dem, nok til feltforsøk på kommersielt drevne gårder. Forsøkene vil være i bladgrønnsaker og bær, fordi det er de viktigste avlingene i Salinas-dalen nær Santa Cruz, sa hun.
Et mål er å bestemme hvor godt signalet vil bevege seg gjennom løvrike trekroner. Så langt har de på stasjonen gravd ned merkelapper ved siden av dryppledninger ned til 75 cm, og de får nøyaktige jordavlesninger.
Vanningseksperter i nordvest roste ideen – presisjonsvanning er riktignok dyrt – men hadde mange spørsmål.
Chet Dufault, en produsent som bruker automatiserte vanningsverktøy, liker konseptet, men nølte med arbeidet som kreves for å bringe sensoren i nærheten av merkelappen.
«Hvis du må sende noen eller deg selv … kan du stikke en jordsonde på 10 sekunder like enkelt», sa han.
Troy Peters, professor i biologisk systemteknikk ved Washington State University, stilte spørsmål ved hvordan jordtype, tetthet, tekstur og ujevnhet påvirker avlesningene og om hvert sted måtte kalibreres individuelt.
Hundrevis av sensorer, installert og vedlikeholdt av selskapets teknikere, kommuniserer via radio med en enkelt mottaker drevet av et solcellepanel opptil 450 meter unna, som deretter overfører data til skyen. Batterilevetiden er ikke et problem, fordi disse teknikerne besøker hver sensor minst én gang i året.
Josephsons prototyper stammer 30 år tilbake i tid, sa Ben Smith, teknisk vanningsspesialist for Semios. Han husker at de var begravd med synlige ledninger som en arbeider fysisk ville koblet til en håndholdt datalogger.
Dagens sensorer kan analysere data om vann, ernæring, klima, skadedyr og mer. For eksempel tar selskapets jorddetektorer målinger hvert 10. minutt, slik at analytikere kan oppdage trender.
Publisert: 06. mai 2024