Датчыкі глебы - гэта адно з рашэнняў, якое даказала свае перавагі ў меншых маштабах і можа стаць неацэнным для сельскагаспадарчых мэтаў.
Што такое датчыкі глебы?
Датчыкі адсочваюць стан глебы, дазваляючы збіраць і аналізаваць даныя ў рэжыме рэальнага часу.Датчыкі могуць адсочваць практычна любыя характарыстыкі глебы, такія як ДНК рэзідэнтных мікраарганізмаў, каб зрушыць баланс у бок больш здаровага мікрабіёма глебы, павышэння ўраджайнасці і зніжэння выкарыстання рэсурсаў.
Розныя тыпы датчыкаў у сельскай гаспадарцы выкарыстоўваюць розныя метады, такія як электрычныя сігналы і вымярэнне адлюстравання светлавых хваль, каб вызначыць асноўныя характарыстыкі поля, якія могуць змяніць сельскагаспадарчыя аперацыі.
Тыпы глебавых датчыкаў
Датчыкі глебы могуць вымяраць такія характарыстыкі глебы, як вільготнасць, тэмпература, pH, салёнасць, вільготнасць, фотасінтэтычнае выпраменьванне і баланс пажыўных рэчываў—у асноўным жыццёва важныя азот, фосфар і калій (NPK).
У дадатак да пераваг кіравання ўраджаем, такіх як паляпшэнне якасці збожжа і памяншэнне вымывання пажыўных рэчываў, глебавыя датчыкі могуць інфармаваць прагнозы адносна водных рэсурсаў, стабільнасці зямлі і змены клімату.
Іншыя выпадкі выкарыстання ўключаюць расклад арашэння, ацэнку водападзелаў, прафіляванне мікробнай экалогіі і прафілактыку хвароб раслін.
Перавагі выкарыстання глебавых датчыкаў
Адсочванне стану глебы дае шмат пераваг для фермераў і садоўнікаў, у тым ліку павышэнне ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур і павышэнне эфектыўнасці выкарыстання рэсурсаў.IoT, воблачныя сэрвісы і інтэграцыя штучнага інтэлекту дазваляюць вытворцам прымаць рашэнні на аснове дадзеных.
Датчыкі аптымізуюць выкарыстанне ўгнаенняў, падтрымліваюць расліны здаровымі, максімізуюць рэсурсы і мінімізуюць сцёк і газаўтварэнне, якія шкодзяць навакольнаму асяроддзю.Пастаянны кантроль таксама прадухіляе такія праблемы, як успышкі патагенных мікраарганізмаў або ўшчыльненне глебы.
Маніторынг стану глебы з дапамогай датчыкаў глебы можа таксама аптымізаваць выкарыстанне ўгнаенняў і вады.Гэта'Паводле ацэнак, прыкладна 30% нітратных угнаенняў, якія прымяняюцца ў ЗША, вымываецца і забруджвае крыніцы вады.Нават дасведчаныя ірыгацыйныя сістэмы могуць дасягаць страты вады да 50%, а сельская гаспадарка адказвае за 70% сусветнага выкарыстання прэснай вады.Здольнасць эфектыўна і эфектыўна папаўняць вільгаць у глебе можа мець вялікі ўплыў.
Ўстаноўка і каліброўка датчыкаў глебы
Кожны датчык будзе мець сваё ўласнае кіраўніцтва па ўсталёўцы, але для ўсталёўкі звычайна патрабуецца выкапаць яму або траншэю ў шэрагу культур і размясціць датчыкі на розных глыбінях, у тым ліку каля каранёў раслін.
На вялікай тэрыторыі лепшыя практыкі прадугледжваюць размяшчэнне ў месцах, якія сведчаць аб астатняй частцы поля або тыпу глебы, на якой трэба апрацоўваць, паблізу крыніц вады і ў непасрэдным кантакце з глебай (г.зн. без паветраных кішэняў).Месцы датчыкаў таксама павінны быць пазначаны сцяжкамі або іншым чынам пазначаны на паверхні, каб пазбегнуць выпадковага пашкоджання.
У дадатак да правільнай ўстаноўкі ключавым з'яўляецца каліброўка датчыка.Датчыкі глебы рэгіструюць дадзеныя аб вільготнасці глебы як аб'ёмнае ўтрыманне вады (VWC), і кожны тып глебы мае свой VWC.Датчыкі вільготнасці глебы часта маюць розную адчувальнасць, і іх, магчыма, трэба адкалібраваць індывідуальна.
Ліквідацыю непаладак
Няспраўнасці абсталявання могуць адбыцца з-за праблем з электрычнасцю, перашкод ад дзікай прыроды або няправільна падключаных правадоў.Любая ўцечка паветра ў тензиометр зробіць яго ненадзейным.Забеспячэнне правільнай глыбіні ўстаноўкі і метадаў гідраізаляцыі можа дапамагчы пазбегнуць праблем у будучыні.
Агульныя метады ліквідацыі непаладак ўключаюць:
Праверка блока харчавання і схемы
Ачыстка датчыкаў без выкарыстання хімікатаў
Выкананне рэгулярнага тэхнічнага абслугоўвання для замены пашкоджаных дэталяў у адпаведнасці з вытворцам'кіраўніцтва па рамонце
Маніторынг здароўя глебы
Датчыкі глебы прапануюць больш дакладную, аптымізаваную стратэгію ацэнкі здароўя глебы.Звычайная ацэнка глебы эквівалентная біяпсіі, якая можа заняць некалькі тыдняў ці месяцаў, у залежнасці ад уласцівасцяў глебы.
Вымярэнні датчыкамі значна хутчэйшыя, займаючы адну-дзве гадзіны на 50 акраў.Датчыкі адлюстроўваюць усё неабходнае для эфектыўнага кіравання ўраджаем, уключаючы ўтрыманне вады, напружанне вады і наяўнасць арганічных рэчываў—выдатны паказчык агульнага здароўя глебы—без неабходнасці фізічнага выдалення ўзораў глебы.
Інтэграцыя з сістэмамі кіравання фермамі
Згодна са справаздачай StartUS Insights, датчыкі глебы з'яўляюцца самай эфектыўнай тэхналогіяй маніторынгу глебы дзякуючы іх маштабаванасці, эфектыўнасці і карыснасці.Аб'яднанне глебавых датчыкаў з іншымі развіваючымі сельскагаспадарчымі тэхналогіямі, уключаючы картаграфаванне глебы на базе штучнага інтэлекту, аэрафотаздымкі, аўтаматызаваныя робаты для маніторынгу глебы, трэкеры выкідаў, аналіз глебы ў дапоўненай рэальнасці, нанатэхналогіі і інтэграцыю ў блокчейн, можа аптымізаваць кіраванне фермай.
Праблемы і рашэнні ў тэхналогіі глебавых датчыкаў
Паводле справаздачы Універсітэта штата Небраска за 2020 год, толькі 12% амерыканскіх ферм выкарыстоўваюць датчыкі вільготнасці глебы для вызначэння графікаў арашэння.Датчыкі глебы сталі больш жыццяздольнымі дзякуючы значным паляпшэнням даступнасці, зручнасці выкарыстання і магчымасцей апрацоўкі і адлюстравання даных, але неабходны большы прагрэс.
Датчыкі глебы павінны стаць больш эканамічна эфектыўнымі і сумяшчальнымі для глабальнага прыняцця.Існуе шмат тыпаў датчыкаў, што прыводзіць да адсутнасці стандартызацыі і сумяшчальнасці.
Многія існуючыя тэхналогіі абапіраюцца на прапрыетарныя датчыкі, што можа ўскладніць настройку.Дасягненні ў сэнсарных тэхналогіях, напрыклад, распрацаваныя Каліфарнійскім універсітэтам у Берклі, спрашчаюць рэгістрацыю, забяспечваючы маніторынг даных у рэальным часе і спрыяючы хуткаму прыняццю рашэнняў у розных галінах і на рынках.
Тэматычныя даследаванні: паспяховае ўкараненне датчыкаў глебы
Датчыкі глебы дапамагаюць фермерам эканоміць ваду і грошы
Даследаванне Універсітэта Клемсана паказала, што датчыкі вільготнасці глебы могуць павялічыць колькасць фермераў'сярэдні чысты прыбытак на 20% за кошт павышэння эфектыўнасці арашэння на правераных палях, дзе вырошчвалі арахіс, сою або бавоўна.
Больш устойлівых спартыўных пляцовак
Спартыўныя аб'екты таксама прымаюць датчыкі глебы.Стадыён Wembley і Citizens Bank Park (хатняя пляцоўка Philadelphia Phillies) адносяцца да спартыўных аб'ектаў, якія выкарыстоўваюць датчыкі глебы для падтрымання пышнасці гульнявых паверхняў пры максімальным выкарыстанні вады і энергіі, паводле вытворцы датчыкаў глебы Soil Scout.
Будучыя тэндэнцыі ў тэхналогіі датчыкаў глебы
Новыя тэндэнцыі ўключаюць нанатэхналогіі з наначасціцамі на аснове золата і срэбра, якія павялічваюць адчувальнасць датчыкаў для выяўлення забруджвальных рэчываў у глебе, такіх як цяжкія металы.
Датчыкі, пакрытыя наназлучэннямі, могуць адсочваць характарыстыкі глебы, а затым вылучаць пажыўныя рэчывы, такія як кісларод, у адказ на ваганні якасці глебы.Іншыя разлічваюць біяіндыкатары, такія як колькасць дажджавых чарвякоў або разнастайнасць мікраарганізмаў, з дапамогай аналізу ДНК, каб палепшыць мікрабіём глебы.
Час публікацыі: 9 красавіка 2024 г