Os sensores de solo son unha solución que demostrou o seu mérito a escalas máis pequenas e podería chegar a ser inestimable para fins agrícolas.
Que son os sensores de solo?
Os sensores rastrexan as condicións do solo, o que permite a recollida e análise de datos en tempo real. Os sensores poden rastrexar case calquera característica do solo, como o ADN dos microorganismos residentes, para cambiar o equilibrio cara a un microbioma do solo máis saudable, un maior rendemento e unha redución do uso de recursos.
Os distintos tipos de sensores na agricultura empregan diversos métodos, como sinais eléctricos e a medición da reflexión das ondas de luz, para determinar as características esenciais do campo que poden transformar as operacións agrícolas.
Tipos de sensores de solo
Os sensores de solo poden medir características do solo como o contido de humidade, a temperatura, o pH, a salinidade, a humidade, a radiación fotosintética e o balance de nutrientes.—principalmente o vital nitróxeno, fósforo e potasio (NPK).
Ademais dos seus beneficios para a xestión de cultivos, como unha mellor calidade do gran e unha menor lixiviación de nutrientes, os sensores de solo poden informar sobre previsións sobre os recursos hídricos, a estabilidade da terra e o cambio climático.
Outros casos de uso inclúen a programación do rego, as avaliacións de concas hidrográficas, a elaboración de perfís de ecoloxía microbiana e a prevención de enfermidades das plantas.
Vantaxes do uso de sensores de solo
O seguimento do estado do solo ofrece moitos beneficios para agricultores e xardineiros, incluíndo un maior rendemento das colleitas e unha maior eficiencia dos recursos. A internet das cousas, os servizos na nube e a integración da IA permiten aos agricultores tomar decisións baseadas en datos.
Os sensores optimizan o uso de fertilizantes, manteñen as plantas sans, maximizan os recursos e minimizan a escorrentía e a liberación de gases que atacan o medio ambiente. A monitorización constante tamén prevén problemas, como brotes de patóxenos ou compactación do solo.
A monitorización do estado do solo mediante sensores de solo tamén pode optimizar o uso de fertilizantes e auga.'Estímase que aproximadamente o 30 % dos fertilizantes con nitratos aplicados nos Estados Unidos acaban eliminando e contaminando as fontes de auga. Mesmo os sistemas de rega axeitados poden chegar a un desperdicio de auga de ata o 50 %, e a agricultura é responsable do 70 % do consumo mundial de auga doce. A capacidade de repoñer a humidade do solo de forma eficiente e eficaz podería ter un grande impacto.
Instalación e calibración de sensores de solo
Cada sensor terá a súa propia guía de instalación, pero a instalación normalmente require cavar un burato ou unha gabia dentro dunha fileira de cultivos e colocar os sensores a varias profundidades, incluíndo preto das raíces das plantas.
Nunha área extensa, as mellores prácticas indican a súa colocación en sitios indicativos do resto do campo ou do tipo de solo que se vai xestionar, preto de emisores de auga e en contacto directo co solo (é dicir, sen bolsas de aire). Os sitios dos sensores tamén deben estar sinalizados ou marcados doutro xeito na superficie para evitar danos accidentais.
Ademais dunha instalación axeitada, a calibración dos sensores é fundamental. Os sensores de solo rexistran os datos de humidade do solo como contido volumétrico de auga (VWC) e cada tipo de solo ten o seu propio VWC. Os sensores de humidade do solo adoitan ter diferentes sensibilidades e poden precisar calibrarse individualmente.
Resolución de problemas
Poden producirse fallos nos equipos debido a problemas eléctricos, interferencias da fauna salvaxe ou cables mal conectados. Calquera fuga de aire nun tensiómetro fará que non sexa fiable. Garantir a profundidade de instalación correcta e os métodos de impermeabilización poden axudar a evitar problemas futuros.
As técnicas comúns de resolución de problemas inclúen:
Comprobación da fonte de alimentación e dos circuítos
Limpeza dos sensores sen usar produtos químicos
Realización de mantemento regular para substituír as pezas danadas segundo as instrucións do fabricante'guía de reparación
Monitorización da saúde do solo
Os sensores de solo ofrecen unha estratexia máis precisa e optimizada para a avaliación da saúde do solo. As avaliacións convencionais do solo son o equivalente a unha biopsia, que pode levar semanas ou meses, dependendo das propiedades do solo.
As medicións dos sensores son moito máis rápidas, tardando unha ou dúas horas por cada 50 acres. Os sensores mostran todo o necesario para unha xestión eficiente dos cultivos, incluíndo o contido de auga, a tensión hídrica e a presenza de materia orgánica.—un gran indicador da saúde xeral do solo—sen necesidade de retirar fisicamente mostras de solo.
Integración con sistemas de xestión agrícola
Segundo un informe de StartUS Insights, os sensores de solo son a tecnoloxía de monitorización do solo con maior impacto debido á súa escalabilidade, eficiencia e utilidade. A combinación de sensores de solo con outras tecnoloxías agrícolas en auxe, como a cartografía do solo impulsada por IA, as imaxes aéreas, os robots de monitorización automatizada do solo, os rastreadores de emisións, a análise do solo con realidade aumentada, a nanotecnoloxía e a integración de blockchain, pode optimizar a xestión agrícola.
Desafíos e solucións na tecnoloxía de sensores de solo
Segundo un informe da Universidade de Nebraska de 2020, só o 12 % das explotacións agrícolas dos Estados Unidos empregan sensores de humidade do solo para determinar os programas de rego. Os sensores de solo tornáronse máis viables debido a melloras significativas na accesibilidade, a facilidade de uso e as capacidades de procesamento e visualización de datos, pero é necesario avanzar máis.
Os sensores de solo deben ser máis rendibles e interoperables para a súa adopción global. Existen moitos tipos de sensores, o que resulta nunha falta de estandarización e compatibilidade.
Moitas das tecnoloxías existentes dependen de sensores propietarios, o que pode dificultar a personalización. Os avances na tecnoloxía de sensores, como os desenvolvidos pola UC Berkeley, simplifican a incorporación para proporcionar monitorización de datos en directo e promover unha toma de decisións áxil en todos os campos e mercados.
Estudos de caso: Implementación exitosa de sensores de solo
Os sensores de solo axudan aos agricultores a aforrar auga e diñeiro
Un estudo da Universidade de Clemson descubriu que os sensores de humidade do solo poden aumentar os ingresos dos agricultores'a renda neta media nun 20 % ao aumentar a eficiencia do rego en campos probados que cultivaban cacahuetes, soia ou algodón.
Campos deportivos máis sostibles
Os recintos deportivos tamén están a adoptar sensores de solo. O estadio de Wembley e o Citizens Bank Park (fogar dos Philadelphia Phillies) están entre os recintos deportivos que empregan sensores de solo para manter superficies de xogo frondosas e, ao mesmo tempo, maximizar o uso de auga e enerxía, segundo o fabricante de sensores de solo Soil Scout.
Tendencias futuras na tecnoloxía de sensores de solo
Entre as tendencias emerxentes inclúese a nanotecnoloxía, con nanopartículas baseadas en ouro ou prata que aumentan a sensibilidade dos sensores para detectar contaminantes do solo, como metais pesados.
Os sensores revestidos con nanocompostos poderían rastrexar as características do solo e logo liberar nutrientes, como o osíxeno, en resposta á flutuación da calidade do solo. Outros calculan bioindicadores, como o reconto de miñocas ou a diversidade de microorganismos, mediante análises de ADN, para mellorar o microbioma do solo.
Data de publicación: 09-04-2024