Jordsensorer er en løsning som har bevist sin fortjeneste i mindre skalaer og kan bli uvurderlig for landbruksformål.
Hva er jordsensorer?
Sensorer sporer jordforhold, og muliggjør datainnsamling og analyse i sanntid.Sensorer kan spore nesten alle jordegenskaper, som DNA fra fastboende mikroorganismer, for å flytte balansen mot et sunnere jordmikrobiom, økt utbytte og redusert ressursbruk.
De ulike sensortypene i landbruket bruker forskjellige metoder, for eksempel elektriske signaler og måling av refleksjon av lysbølger, for å fastslå de essensielle feltkarakteristikkene som kan transformere jordbruksdrift.
Typer jordsensorer
Jordsensorer kan måle jordegenskaper som fuktighetsinnhold, temperatur, pH, saltholdighet, fuktighet, fotosyntetisk stråling og næringsbalanse—hovedsakelig det vitale nitrogenet, fosforet og kalium (NPK).
I tillegg til fordelene ved avlingsforvaltningen, som bedre kornkvalitet og redusert næringsutlekking, kan jordsensorer informere om prognoser rundt vannressurser, landstabilitet og klimaendringer.
Andre brukstilfeller inkluderer vanningsplanlegging, vannskillevurderinger, mikrobiell økologiprofilering og forebygging av plantesykdommer.
Fordeler med å bruke jordsensorer
Å spore jordstatus gir mange fordeler for bønder og gartnere, inkludert økt avling og økt ressurseffektivitet.IoT, skytjenester og AI-integrasjon lar dyrkere ta datadrevne beslutninger.
Sensorer optimerer bruken av gjødsel, holder plantene sunne, maksimerer ressursene og minimerer avrenning og avgassing som angriper miljøet.Konstant overvåking forhindrer også problemer, som patogenutbrudd eller jordpakking.
Overvåking av jordtilstanden ved hjelp av jordsensorer kan også optimalisere bruken av gjødsel og vann.Den's anslått at omtrent 30 % av nitratgjødselen som brukes i USA, vasker bort og forurenser vannkilder.Selv dyktige vanningssystemer kan nå opp til 50 % vannsløsing, og landbruket står for 70 % av det globale ferskvannsforbruket.Evnen til å påfylle jordfuktighet effektivt kan ha stor innvirkning.
Installere og kalibrere jordsensorer
Hver sensor vil ha sin egen installasjonsveiledning, men installasjon krever vanligvis å grave et hull eller en grøft i en avlingsrekke og plassere sensorene på flere dyp, inkludert nær planterøttene.
Over et stort område dikterer beste praksis plassering på steder som indikerer resten av feltet eller jordtypen som skal forvaltes, i nærheten av vannstrålere og i direkte kontakt med jord (dvs. ingen luftlommer).Sensorsteder bør også merkes eller på annen måte merkes på overflaten for å unngå utilsiktet skade.
I tillegg til riktig installasjon er sensorkalibrering nøkkelen.Jordsensorer registrerer jordfuktighetsdata som volumetrisk vanninnhold (VWC), og hver type jord har sin egen VWC.Jordfuktighetssensorer har ofte ulik følsomhet, og må kanskje kalibreres individuelt.
Feilsøking
Utstyrsfeil kan oppstå på grunn av elektriske problemer, forstyrrelser fra dyreliv eller feilkoblede ledninger.All luft som lekker inn i et tensiometer vil gjøre det upålitelig.Å sikre riktig installasjonsdybde og vanntettingsmetoder kan bidra til å unngå fremtidige problemer.
Vanlige feilsøkingsteknikker inkluderer:
Sjekker strømforsyningen og kretsene
Rengjøring av sensorene uten bruk av kjemikalier
Utføre regelmessig vedlikehold for å erstatte skadede deler i henhold til produsenten's reparasjonsguide
Overvåking av jordhelse
Jordsensorer tilbyr en mer nøyaktig, strømlinjeformet strategi for jordhelsevurdering.Konvensjonelle jordvurderinger tilsvarer en biopsi, som kan ta uker eller måneder, avhengig av jordegenskaper.
Sensormålinger er langt raskere, og tar en time eller to per 50 dekar.Sensorene viser alt som er nødvendig for effektiv avlingshåndtering, inkludert vanninnhold, vannspenning og tilstedeværelse av organisk materiale—en god indikator på generell jordhelse—uten behov for fysisk fjerning av jordprøver.
Integrasjon med Farm Management Systems
I følge en StartUS Insights-rapport er jordsensorer den mest virkningsfulle jordovervåkingsteknologien på grunn av deres skalerbarhet, effektivitet og nytte.Ved å kombinere jordsensorer med andre spirende jordbruksteknologier, inkludert AI-drevet jordkartlegging, luftavbildning, automatiserte jordovervåkingsroboter, utslippsmålere, jordanalyse med utvidet virkelighet, nanoteknologi og blokkjede-integrasjon, kan gårdsdriften optimaliseres.
Utfordringer og løsninger innen jordsensorteknologi
Basert på en rapport fra University of Nebraska fra 2020, bruker bare 12 % av amerikanske gårder jordfuktighetssensorer for å bestemme vanningsplaner.Jordsensorer har blitt mer levedyktige på grunn av betydelige forbedringer i tilgjengelighet, brukervennlighet og databehandlings- og visningsmuligheter, men mer fremgang er nødvendig.
Jordsensorer må bli mer kostnadseffektive og interoperable for global bruk.Mange typer sensorer finnes, noe som resulterer i mangel på standardisering og kompatibilitet.
Mange eksisterende teknologier er avhengige av proprietære sensorer, noe som kan gjøre tilpasning vanskelig.Fremskritt innen sensorteknologi, som de utviklet av UC Berkeley, forenkler onboarding for å gi live dataovervåking og fremme smidig beslutningstaking på tvers av felt og markeder.
Kasusstudier: Vellykket implementering av jordsensorer
Jordsensorer hjelper bønder med å spare vann og penger
En studie fra Clemson University fant at jordfuktighetssensorer kan øke bønder'gjennomsnittlig nettoinntekt med 20 % ved å øke vanningseffektiviteten i testede felt som dyrket peanøtter, soyabønner eller bomull.
Flere bærekraftige idrettsbaner
Sportsarenaer tar også i bruk jordsensorer.Wembley Stadium og Citizens Bank Park (hjemmet til Philadelphia Phillies) er blant sportsarenaene som bruker jordsensorer for å opprettholde frodige spilleflater samtidig som man maksimerer vann- og energibruken, ifølge jordsensorprodusenten Soil Scout.
Fremtidige trender innen jordsensorteknologi
Nye trender inkluderer nanoteknologi, med gull-eller-sølv-baserte nanopartikler som øker sensorfølsomheten for å oppdage jordforurensninger som tungmetaller.
Sensorer belagt med nanoforbindelser kan spore jordegenskaper og deretter frigjøre næringsstoffer, for eksempel oksygen, som svar på varierende jordkvalitet.Andre beregner bioindikatorer, som antall meitemark, eller mangfold av mikroorganismer, gjennom DNA-analyse, for å forbedre jordmikrobiomet.
Innleggstid: Apr-09-2024