Mullaandurid on üks lahendus, mis on tõestanud oma eeliseid väiksemates mastaapides ja võib muutuda põllumajanduse jaoks hindamatuks.
Mis on mullaandurid?
Andurid jälgivad mulla tingimusi, võimaldades reaalajas andmete kogumist ja analüüsi.Andurid suudavad jälgida peaaegu kõiki mullaomadusi, näiteks elavate mikroorganismide DNA-d, et nihutada tasakaal tervema mulla mikrobioomi, suurema saagikuse ja väiksema ressursikasutuse suunas.
Põllumajanduses kasutatavad erinevat tüüpi andurid kasutavad erinevaid meetodeid, nagu elektrilised signaalid ja valguslainete peegelduse mõõtmine, et teha kindlaks olulised põlluomadused, mis võivad põllumajandustoiminguid muuta.
Mullaandurite tüübid
Mullaandurid võivad mõõta mulla omadusi, nagu niiskusesisaldus, temperatuur, pH, soolsus, niiskus, fotosünteetiline kiirgus ja toitainete tasakaal.—peamiselt elutähtsat lämmastikku, fosforit ja kaaliumit (NPK).
Lisaks põllukultuuride majandamise eelistele, nagu parem teravilja kvaliteet ja vähenenud toitainete leostumine, saavad mullaandurid anda teavet veevarude, maa stabiilsuse ja kliimamuutuste kohta.
Muud kasutusjuhtumid hõlmavad niisutamise ajakava koostamist, valgalade hindamist, mikroobse ökoloogilise profiili koostamist ja taimehaiguste ennetamist.
Mullaandurite kasutamise eelised
Mulla seisundi jälgimine pakub põllumeestele ja aednikele palju eeliseid, sealhulgas saagikuse suurenemist ja ressursitõhusust.IoT, pilveteenused ja AI integratsioon võimaldavad kasvatajatel teha andmepõhiseid otsuseid.
Andurid optimeerivad väetiste kasutamist, hoiavad taimi tervetena, maksimeerivad ressursse ning minimeerivad keskkonda kahjustavat äravoolu ja heitgaaside teket.Pidev jälgimine hoiab ära ka probleemid, nagu haigustekitajate puhangud või pinnase tihenemine.
Mullaseisundi jälgimine mullaandurite abil võib optimeerida ka väetise- ja veekasutust.See's hinnanguliselt umbes 30% USA-s kasutatavast nitraatväetisest uhub ära ja saastab veeallikaid.Isegi asjatundlikud niisutussüsteemid võivad viia kuni 50% vee raiskamiseni ja põllumajandus vastutab 70% ülemaailmsest mageveetarbimisest.Võimalusel tõhusalt ja tõhusalt mulla niiskust täiendada võib olla suur mõju.
Mullaandurite paigaldamine ja kalibreerimine
Igal anduril on oma paigaldusjuhend, kuid paigaldamine nõuab tavaliselt põllukultuurirea sisse augu või kraavi kaevamist ja andurite paigutamist mitmele sügavusele, sealhulgas taimejuurte lähedusse.
Suurel alal nõuavad parimad tavad paigutamist kohtadesse, mis viitavad ülejäänud hallatavale põllule või mullatüübile, veeheitjate läheduses ja otseses kokkupuutes pinnasega (st ilma õhutaskuteta).Andurite kohad tuleks samuti märgistada või muul viisil pinnale märgistada, et vältida juhuslikke kahjustusi.
Lisaks õigele paigaldamisele on võtmetähtsusega anduri kalibreerimine.Mullaandurid registreerivad mulla niiskuse andmed mahulise veesisaldusena (VWC) ja igal mullatüübil on oma VWC.Pinnase niiskuse anduritel on sageli erinev tundlikkus ja need võivad vajada individuaalset kalibreerimist.
Veaotsing
Seadmete rikkeid võivad põhjustada elektriprobleemid, metsloomade häired või valesti ühendatud juhtmed.Igasugune õhk, mis lekib tensiomeetrisse, muudab selle ebausaldusväärseks.Õige paigaldussügavuse ja veekindluse meetodite tagamine aitab vältida tulevasi probleeme.
Levinud veaotsingu tehnikad hõlmavad järgmist:
Toiteallika ja vooluahela kontrollimine
Andurite puhastamine ilma kemikaale kasutamata
Korrapärase hoolduse teostamine kahjustatud osade asendamiseks vastavalt tootja juhistele's remondijuhend
Mulla tervise jälgimine
Mullaandurid pakuvad mulla tervise hindamiseks täpsemat ja sujuvamat strateegiat.Tavapärased pinnase hindamised on samaväärsed biopsiaga, mis võib sõltuvalt mulla omadustest võtta nädalaid või kuid.
Anduri mõõtmised on palju kiiremad, kuludes 50 aakri kohta tund või kaks.Andurid näitavad kõike, mis on vajalik tõhusaks põllukultuuride haldamiseks, sealhulgas veesisaldust, vee pinget ja orgaanilise aine olemasolu—suurepärane näitaja mulla üldise tervise kohta—ilma vajaduseta mullaproove füüsiliselt eemaldada.
Integratsioon põllumajandusettevõtete juhtimissüsteemidega
StartUS Insightsi aruande kohaselt on mullaandurid nende mastaapsuse, tõhususe ja kasulikkuse tõttu kõige mõjuvamad mullaseire tehnoloogiad.Mullaandurite kombineerimine teiste arenevate põlluharimistehnoloogiatega, sealhulgas tehisintellektiga töötav pinnase kaardistamine, õhust pildistamine, automaatsed mullaseirerobotid, heitkoguste jälgijad, liitreaalsusega mullaanalüüs, nanotehnoloogia ja plokiahela integreerimine, võib optimeerida põllumajandusettevõtte juhtimist.
Väljakutsed ja lahendused mullaanduritehnoloogias
Nebraska ülikooli 2020. aasta aruande põhjal kasutab ainult 12% USA farmidest niisutusgraafikute määramiseks mulla niiskusandureid.Mullaandurid on muutunud elujõulisemaks tänu juurdepääsetavuse, kasutajasõbralikkuse ning andmetöötluse ja kuvamisvõimaluste olulisele paranemisele, kuid vaja on teha rohkem edusamme.
Mullaandurid peavad ülemaailmseks kasutuselevõtuks muutuma kuluefektiivsemaks ja koostalitlusvõimelisemaks.Andureid on mitut tüüpi, mille tulemuseks on standardimise ja ühilduvuse puudumine.
Paljud olemasolevad tehnoloogiad tuginevad patenteeritud anduritele, mis võib kohandamise keeruliseks muuta.Sensoritehnoloogia edusammud, nagu UC Berkeley arendatud, lihtsustavad kasutuselevõttu, et pakkuda reaalajas andmete jälgimist ja edendada paindlikku otsuste tegemist valdkondades ja turgudel.
Juhtumiuuringud: mullaandurite edukas rakendamine
Mullaandurid aitavad põllumeestel vett ja raha säästa
Clemsoni ülikooli uuring näitas, et mulla niiskusandurid võivad põllumeeste arvu suurendada'keskmine puhastulu 20%, suurendades niisutustõhusust testitud põldudel, kus kasvatati maapähkleid, sojauba või puuvilla.
Rohkem säästvaid spordiväljakuid
Spordipaigad võtavad kasutusele ka mullaandureid.Mullaandurite tootja Soil Scout sõnul on Wembley staadion ja Citizens Bank Park (Philadelphia Philliesi kodu) spordialade hulgas, kus kasutatakse pinnaseandureid, et säilitada lopsakad mängupinnad, maksimeerides vee- ja energiakasutust.
Mullaanduritehnoloogia tulevikutrendid
Esilekerkivad suundumused hõlmavad nanotehnoloogiat, kus kullal või hõbedal põhinevad nanoosakesed suurendavad andurite tundlikkust pinnase saasteainete, nagu raskmetallide, tuvastamiseks.
Nanoühenditega kaetud andurid võivad jälgida mulla omadusi ja seejärel vabastada toitaineid, näiteks hapnikku, vastuseks kõikuvale mullakvaliteedile.Teised arvutavad mulla mikrobioomi parandamiseks DNA analüüsi abil bioindikaatoreid, nagu vihmausside arv või mikroorganismide mitmekesisus.
Postitusaeg: aprill-09-2024