Os sensores do solo son unha solución que demostrou o seu mérito a escalas máis pequenas e que poderían chegar a ser inestimables para fins agrícolas.
Que son os sensores do solo?
Os sensores rastrexan as condicións do solo, permitindo 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 un uso reducido de recursos.
Os distintos tipos de sensores na agricultura utilizan diversos métodos, como sinais eléctricos e medición da reflexión das ondas luminosas, para determinar as características esenciais do campo que poden transformar as operacións agrícolas.
Tipos de sensores de solo
Os sensores do solo poden medir as características do solo, como o contido de humidade, a temperatura, o pH, a salinidade, a humidade, a radiación fotosintética e o equilibrio de nutrientes.—principalmente o nitróxeno, o fósforo e o potasio (NPK) vitais.
Ademais dos seus beneficios de xestión de cultivos, como unha mellor calidade dos grans e a redución da lixiviación de nutrientes, os sensores do solo poden informar as 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, o perfil de ecoloxía microbiana e a prevención de enfermidades das plantas.
Beneficios do uso de sensores de solo
O seguimento do estado do solo proporciona moitos beneficios para os agricultores e xardineiros, incluíndo o aumento do rendemento das colleitas e a eficiencia dos recursos.IoT, servizos na nube e integración de intelixencia artificial permiten aos produtores tomar decisións baseadas en datos.
Os sensores optimizan o uso de fertilizantes, manteñen as plantas saudables, maximizan os recursos e minimizan a escorrentía e as emisións de gases que atacan o medio ambiente.O seguimento constante tamén evita problemas, como brotes de patóxenos ou compactación do solo.
O seguimento da condición do solo mediante sensores de solo tamén pode optimizar o uso de fertilizantes e auga.Iso's estimou que aproximadamente o 30% do fertilizante de nitrato aplicado nos EUA lava e contamina as fontes de auga.Incluso os sistemas de irrigación expertos poden alcanzar ata o 50% de desperdicio de auga, e a agricultura é responsable do 70% do uso global de auga doce.A capacidade de repoñer a humidade do solo de forma eficiente e eficaz pode ter un gran 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 foxa dentro dunha fila de cultivo e colocar os sensores a varias profundidades, incluso preto das raíces das plantas.
Nunha área grande, as mellores prácticas ditan a colocación en lugares indicativos do resto do campo ou do tipo de solo a xestionar, preto dos emisores de auga e en contacto directo co chan (é dicir, sen bolsas de aire).Os sitios dos sensores tamén deben marcarse ou marcarse doutro xeito na superficie para evitar danos accidentais.
Ademais da instalación adecuada, a calibración do sensor 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 sensibilidades diferentes e poden ter que ser calibrados individualmente.
Solución de problemas
Poden producirse fallos no equipo debido a problemas eléctricos, interferencias da fauna ou fíos conectados incorrectamente.Calquera fuga de aire nun tensiómetro fará que non sexa fiable.Asegurar 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 utilizar produtos químicos
Realización de mantemento regular para substituír pezas danadas segundo o fabricante's guía de reparación
Vixilancia da saúde do solo
Os sensores do solo ofrecen unha estratexia máis precisa e simplificada 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, levando 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 da auga 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 máis impactante debido á súa escalabilidade, eficiencia e utilidade.A combinación de sensores de solo con outras tecnoloxías agrícolas en expansión, incluíndo a cartografía do solo impulsada por intelixencia artificial, imaxes aéreas, robots automatizados de seguimento do solo, rastreadores de emisións, análise de solo de realidade aumentada, nanotecnoloxía e integración de cadeas de bloques, pode optimizar a xestión das granxas.
Retos e solucións na tecnoloxía de sensores de solo
Segundo un informe da Universidade de Nebraska de 2020, só o 12% das granxas estadounidenses usan sensores de humidade do solo para determinar os horarios de irrigación.Os sensores do solo fixéronse 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 do solo deben facerse máis rendibles e interoperables para a súa adopción global.Existen moitos tipos de sensores, o que resulta nunha falta de estandarización e compatibilidade.
Moitas tecnoloxías existentes dependen de sensores propietarios, o que pode dificultar a personalización.Os avances na tecnoloxía de sensores, como os desenvolvidos por UC Berkeley, simplifican a incorporación para proporcionar un seguimento de datos en directo e promover unha toma de decisións áxil en campos e mercados.
Casos prácticos: implantación exitosa de sensores de solo
Os sensores do 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 agricultores'ingresos netos medios nun 20% ao aumentar a eficiencia do rego en campos probados que cultivaban cacahuete, soia ou algodón.
Campos deportivos máis sostibles
Os locais deportivos tamén están adoptando sensores de solo.O estadio de Wembley e o Citizens Bank Park (a casa dos Philadelphia Phillies) están entre os locais deportivos que utilizan sensores do solo para manter exuberantes superficies de xogo ao tempo que maximizan o uso de auga e enerxía, segundo o fabricante de sensores de solo Soil Scout.
Tendencias futuras en tecnoloxía de sensores de solo
As tendencias emerxentes inclúen 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 despois 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, a través da análise de ADN, para mellorar o microbioma do solo.
Hora de publicación: abril-09-2024