Colleen Josephson, aðstoðarprófessor í rafmagns- og tölvuverkfræði við Háskólann í Kaliforníu í Santa Cruz, hefur smíðað frumgerð af óvirkum útvarpsbylgjumerki sem hægt væri að grafa neðanjarðar og endurkasta útvarpsbylgjum frá lesara ofanjarðar, annað hvort haldið af manni, borið af dróna eða fest á ökutæki. Skynjarinn myndi segja ræktendum hversu mikill raki er í jarðveginum út frá þeim tíma sem það tekur þessar útvarpsbylgjur að fara þessa leið.
Markmið Josephsons er að auka notkun fjarkönnunar við ákvarðanir um áveitu.
„Almennt séð er markmiðið að bæta nákvæmni áveitu,“ sagði Josephson. „Áratugar rannsóknir sýna að þegar skynjarar nota áveitu sparar maður vatn og viðheldur mikilli uppskeru.“
Hins vegar eru núverandi skynjaranet dýr og krefjast sólarplata, raflagna og internettenginga sem geta kostað þúsundir dollara fyrir hvern könnunarstað.
Vandamálið er að lesandinn þyrfti að fara nærri merkinu. Hún áætlar að teymið hennar geti fengið það til að virka innan við 10 metra frá jörðu og niður í eins metra djúpt í jörðu.
Josephson og teymi hennar hafa smíðað vel heppnaða frumgerð af merkinu, kassa sem er nú á stærð við skókassi og inniheldur útvarpsbylgjumerkið sem knúið er af nokkrum AA rafhlöðum og lesara ofanjarðar.
Hún hyggst endurtaka tilraunina með styrk frá Matvæla- og landbúnaðarrannsóknarstofnuninni (Foundation for Food and Agriculture Research) og búa til tugi þeirra, nóg fyrir tilraunir á vettvangi á atvinnureknum býlum. Tilraunirnar verða gerðar á laufgrænmeti og berjum, því það eru helstu uppskerurnar í Salinas-dalnum nálægt Santa Cruz, sagði hún.
Eitt markmiðið er að ákvarða hversu vel merkið berst í gegnum laufþak. Hingað til hafa þeir í stöðinni grafið merki við hliðina á dropaleiðslum niður í 2,5 feta dýpi og eru að fá nákvæmar jarðvegsmælingar.
Sérfræðingar í áveitu á norðvesturströndinni fögnuðu hugmyndinni — nákvæm áveita er vissulega dýr — en höfðu margar spurningar.
Chet Dufault, ræktandi sem notar sjálfvirk áveitutæki, líkar hugmyndin en var tregur til að vinna við að koma skynjaranum nálægt merkinu.
„Ef þú þarft að senda einhvern eða sjálfan þig ... geturðu stungið jarðvegsmæli á 10 sekúndum alveg eins auðveldlega,“ sagði hann.
Troy Peters, prófessor í líffræðilegri kerfisverkfræði við Washington State University, velti fyrir sér hvernig jarðvegsgerð, eðlisþyngd, áferð og ójöfnuður hafa áhrif á mælingar og hvort hver staðsetning þyrfti að vera kvarðuð fyrir sig.
Hundruð skynjara, sem tæknimenn fyrirtækisins setja upp og viðhalda, eiga í fjarskiptum við einn móttakara sem er knúinn af sólarplötu í allt að 450 metra fjarlægð og flytur síðan gögn í skýið. Rafhlöðuending er ekki vandamál því tæknimennirnir heimsækja hvern skynjara að minnsta kosti einu sinni á ári.
Frumgerðir Josephsons eru 30 ára gamlar, sagði Ben Smith, sérfræðingur í áveitutækni hjá Semios. Hann man eftir að hafa verið grafnar undir berum vírum sem starfsmaður tengdi við handfesta gagnaskráningartæki.
Skynjarar nútímans geta greint gögn um vatn, næringu, loftslag, meindýr og fleira. Til dæmis taka jarðvegsmælir fyrirtækisins mælingar á 10 mínútna fresti, sem gerir greinendum kleift að greina þróun.
Birtingartími: 6. maí 2024