Jarðvegsskynjarar eru ein lausn sem hefur sannað gildi sitt í minni mæli og gæti orðið ómetanleg í landbúnaði.
Hvað eru jarðvegsskynjarar?
Skynjarar fylgjast með jarðvegsaðstæðum og gera kleift að safna og greina gögn í rauntíma. Skynjarar geta fylgst með nánast hvaða jarðvegseinkenni sem er, eins og DNA örvera sem eru í jarðveginum, til að færa jafnvægið í átt að heilbrigðara jarðvegsflóru, aukinni uppskeru og minni auðlindanotkun.
Ýmsar gerðir skynjara í landbúnaði nota fjölbreyttar aðferðir, svo sem rafmerki og mælingar á endurkasti ljósbylgna, til að ákvarða nauðsynleg einkenni akuryrkjanna sem geta umbreytt landbúnaðarstarfsemi.
Tegundir jarðvegsskynjara
Jarðvegsskynjarar geta mælt eiginleika jarðvegs eins og rakastig, hitastig, sýrustig, seltu, rakastig, ljóstillífunargeislun og næringarefnajafnvægi.—aðallega lífsnauðsynleg köfnunarefni, fosfór og kalíum (NPK).
Auk ávinnings af uppskerustjórnun, svo sem betri korngæði og minni næringarefnaútskolun, geta jarðvegsskynjarar upplýst um spár um vatnsauðlindir, stöðugleika lands og loftslagsbreytingar.
Önnur notkunartilvik eru meðal annars áveituáætlanagerð, mat á vatnasviðum, vistfræðileg greining á örverum og varnir gegn plöntusjúkdómum.
Kostir þess að nota jarðvegsskynjara
Að fylgjast með ástandi jarðvegs býður upp á marga kosti fyrir bændur og garðyrkjumenn, þar á meðal aukna uppskeru og bætta auðlindanýtingu. Samþætting við internetið hlutanna (IoT), skýjaþjónustur og gervigreind gerir ræktendum kleift að taka gagnadrifnar ákvarðanir.
Skynjarar hámarka notkun áburðar, halda plöntum heilbrigðum, hámarka nýtingu auðlinda og lágmarka afrennsli og losun lofttegunda sem hafa áhrif á umhverfið. Stöðug vöktun kemur einnig í veg fyrir vandamál, svo sem sýklafaraldur eða þjöppun jarðvegs.
Eftirlit með jarðvegsástandi með jarðvegsskynjurum getur einnig hámarkað notkun áburðar og vatns.'Talið er að um það bil 30% af nítratáburði sem notaður er í Bandaríkjunum skolist burt og mengi vatnslindir. Jafnvel fullnægjandi áveitukerfi geta náð allt að 50% vatnssóun og landbúnaður ber ábyrgð á 70% af heimsvísu ferskvatnsnotkun. Hæfni til að bæta upp raka í jarðvegi á skilvirkan og árangursríkan hátt gæti haft mikil áhrif.
Uppsetning og kvörðun jarðvegsskynjara
Hver skynjari hefur sína eigin uppsetningarleiðbeiningar, en uppsetningin krefst venjulega þess að grafa holu eða skurð innan uppskeru og setja skynjarana á mismunandi dýpi, þar á meðal nálægt rótum plantnanna.
Á stóru svæði er mælt með því að staðsetja skynjara á stöðum sem gefa til kynna restina af akrinum eða jarðvegsgerðina sem á að meðhöndla, nálægt vatnslosandi stöðum og í beinni snertingu við jarðveg (þ.e. engar loftvasar). Einnig ætti að merkja skynjara á annan hátt á yfirborðinu til að koma í veg fyrir slysni.
Auk réttrar uppsetningar er kvörðun skynjara lykilatriði. Jarðvegsskynjarar skrá rakastig jarðvegs sem rúmmálsvatnsinnihald (VWC) og hver tegund jarðvegs hefur sinn eigin VWC. Jarðvegsrakskynjarar eru oft með mismunandi næmi og gætu þurft að kvörða þá sérstaklega.
Úrræðaleit
Bilun í búnaði getur komið upp vegna rafmagnsvandamála, truflana frá dýralífi eða rangtengdra víra. Loftleka inn í spennumæli gerir hann óáreiðanlegan. Að tryggja rétta uppsetningardýpt og vatnsheldingaraðferðir getur hjálpað til við að forðast vandamál í framtíðinni.
Algengar aðferðir við bilanaleit eru meðal annars:
Athugun á aflgjafa og rafrásum
Að þrífa skynjarana án þess að nota efni
Framkvæma reglulegt viðhald til að skipta um skemmda hluti samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda'viðgerðarleiðbeiningar
Eftirlit með jarðvegsheilsu
Jarðvegsskynjarar bjóða upp á nákvæmari og einfaldari aðferð til að meta jarðvegsheilsu. Hefðbundin jarðvegsmat er jafngildi vefjasýnatöku, sem getur tekið vikur eða mánuði, allt eftir jarðvegseiginleikum.
Mælingar með skynjara eru mun hraðari og taka eina eða tvær klukkustundir á hverja 50 ekru. Skynjararnir sýna allt sem þarf til að stjórna uppskeru á skilvirkan hátt, þar á meðal vatnsinnihald, vatnsþrýsting og nærveru lífræns efnis.—frábær vísbending um almenna jarðvegsheilsu—án þess að þurfa að fjarlægja jarðvegssýni líkamlega.
Samþætting við stjórnunarkerfi bújarða
Samkvæmt skýrslu frá StartUS Insights eru jarðvegsskynjarar áhrifamesta tæknin í jarðvegsvöktun vegna sveigjanleika þeirra, skilvirkni og notagildis. Með því að sameina jarðvegsskynjara við aðra ört vaxandi landbúnaðartækni, þar á meðal jarðvegskortlagningu knúin af gervigreind, loftmyndatöku, sjálfvirka jarðvegsvöktunarvélmenni, losunarmælingar, aukna veruleika jarðvegsgreiningar, nanótækni og blockchain-samþættingu, er hægt að hámarka stjórnun búskapar.
Áskoranir og lausnir í jarðvegsskynjaratækni
Samkvæmt skýrslu frá Háskólanum í Nebraska frá árinu 2020 nota aðeins 12% bandarískra bænda rakaskynjara til að ákvarða áveituáætlanir. Jarðvegsskynjarar hafa orðið hagkvæmari vegna verulegra úrbóta í aðgengi, notendavænni og gagnavinnslu og birtingarmöguleikum, en meiri framfara er þörf.
Jarðvegsskynjarar verða að verða hagkvæmari og samhæfðir til að þeir verði notaðir á heimsvísu. Margar gerðir skynjara eru til, sem leiðir til skorts á stöðlun og samhæfni.
Margar núverandi tæknilausnir reiða sig á sérhæfða skynjara, sem getur gert sérsniðnar aðgerðir erfiðar. Framfarir í skynjaratækni, eins og þær sem þróaðar voru af UC Berkeley, einfalda innleiðingu til að veita rauntíma gagnaeftirlit og stuðla að liprum ákvarðanatökum á öllum sviðum og mörkuðum.
Dæmisögur: Vel heppnuð innleiðing jarðvegsskynjara
Jarðvegsskynjarar hjálpa bændum að spara vatn og peninga
Rannsókn við Clemson-háskóla leiddi í ljós að rakaskynjarar í jarðvegi geta aukið hag bænda'meðaltekjur um 20% með því að auka áveitunýtni á prófuðum ökrum þar sem ræktaðar voru jarðhnetur, sojabaunir eða bómull.
Sjálfbærari íþróttavellir
Íþróttavellir eru einnig að taka upp jarðvegsskynjara. Wembley-leikvangurinn og Citizens Bank Park (heimavöllur Philadelphia Phillies) eru meðal íþróttavalla sem nota jarðvegsskynjara til að viðhalda gróskumiklum leikflötum og hámarka vatns- og orkunotkun, samkvæmt framleiðanda jarðvegsskynjara, Soil Scout.
Framtíðarþróun í jarðvegsskynjaratækni
Meðal nýrra þróuna er nanótækni, með nanóögnum úr gulli eða silfri sem auka næmi skynjara til að greina jarðvegsmengunarefni eins og þungmálma.
Skynjarar húðaðir með nanó-efnasamböndum gætu fylgst með eiginleikum jarðvegs og síðan losað næringarefni, eins og súrefni, sem svar við sveiflum í jarðvegsgæðum. Aðrir reikna út lífvísa, eins og fjölda ánamaðka eða fjölbreytni örvera, með DNA-greiningu, til að bæta örveruflóruna í jarðvegi.
Birtingartími: 9. apríl 2024