Toprak sensörleri, daha küçük ölçeklerde kendini kanıtlamış ve tarımsal amaçlar için paha biçilmez hale gelebilecek bir çözümdür.
Toprak Sensörleri Nelerdir?
Sensörler, toprak koşullarını izleyerek gerçek zamanlı veri toplama ve analizine olanak tanır. Sensörler, yerleşik mikroorganizmaların DNA'sı gibi neredeyse tüm toprak özelliklerini izleyerek, dengeyi daha sağlıklı bir toprak mikrobiyomu, artan verim ve daha az kaynak kullanımı yönünde değiştirebilir.
Tarımda kullanılan çeşitli sensör tipleri, tarım operasyonlarını dönüştürebilecek temel tarla özelliklerini belirlemek için elektrik sinyalleri ve ışık dalgalarının yansımasının ölçülmesi gibi farklı yöntemler kullanır.
Toprak Sensörlerinin Türleri
Toprak sensörleri, nem içeriği, sıcaklık, pH, tuzluluk, nem, fotosentetik radyasyon ve besin dengesi gibi toprak özelliklerini ölçebilir—başlıca hayati azot, fosfor ve potasyum (NPK).
Toprak sensörleri, daha iyi tane kalitesi ve daha az besin sızıntısı gibi ürün yönetimi faydalarının yanı sıra, su kaynakları, arazi istikrarı ve iklim değişikliği ile ilgili tahminleri de bilgilendirebilir.
Diğer kullanım alanları arasında sulama planlaması, havza değerlendirmeleri, mikrobiyal ekoloji profillemesi ve bitki hastalıklarının önlenmesi yer almaktadır.
Toprak Sensörlerinin Kullanımının Faydaları
Toprak durumunun izlenmesi, çiftçiler ve bahçıvanlar için ürün veriminde artış ve kaynak verimliliğinde iyileşme gibi birçok fayda sağlar. Nesnelerin İnterneti (IoT), bulut hizmetleri ve yapay zeka entegrasyonu, üreticilerin veriye dayalı kararlar almasını sağlar.
Sensörler gübre kullanımını optimize eder, bitkilerin sağlığını korur, kaynakları en üst düzeye çıkarır ve çevreye zarar veren akış ve gaz salınımını en aza indirir. Sürekli izleme ayrıca patojen salgınları veya toprak sıkışması gibi sorunları da önler.
Toprak sensörleri kullanılarak toprak durumunun izlenmesi, gübre ve su kullanımını da optimize edebilir.'ABD'de kullanılan nitratlı gübrenin yaklaşık %30'unun yıkanarak su kaynaklarını kirlettiği tahmin ediliyor. Usta sulama sistemleri bile %50'ye varan su israfına yol açabiliyor ve tarım, küresel tatlı su kullanımının %70'inden sorumlu. Toprak nemini verimli ve etkili bir şekilde yenileme yeteneği büyük bir etki yaratabilir.
Toprak Sensörlerinin Kurulumu ve Kalibre Edilmesi
Her sensörün kendine ait bir kurulum kılavuzu vardır, ancak kurulum genellikle bir ürün sırasının içinde bir çukur veya hendek kazmayı ve sensörleri bitki köklerinin yakınları da dahil olmak üzere birden fazla derinliğe yerleştirmeyi gerektirir.
Geniş bir alanda, en iyi uygulamalar, sensörlerin yönetilecek alanın geri kalanına veya toprak türüne uygun, su yayıcıların yakınında ve toprakla doğrudan temas halinde (yani hava cepleri olmadan) yerlere yerleştirilmesini gerektirir. Sensör alanları ayrıca, kazara hasarı önlemek için yüzeyde işaretlenmeli veya işaretlenmelidir.
Doğru kurulumun yanı sıra, sensör kalibrasyonu da önemlidir. Toprak sensörleri, toprak nem verilerini Hacimsel Su İçeriği (VWC) olarak kaydeder ve her toprak türünün kendine özgü bir VWC'si vardır. Toprak nem sensörlerinin genellikle farklı hassasiyetleri vardır ve ayrı ayrı kalibre edilmeleri gerekebilir.
Sorun giderme
Ekipman arızaları, elektrik sorunları, yaban hayatı kaynaklı parazitler veya yanlış bağlanmış kablolar nedeniyle meydana gelebilir. Tansiyometreye hava sızması, cihazı güvenilmez hale getirir. Doğru montaj derinliği ve su yalıtım yöntemlerinin kullanılması, gelecekteki sorunların önlenmesine yardımcı olabilir.
Yaygın sorun giderme teknikleri şunlardır:
Güç kaynağı ve devrelerin kontrol edilmesi
Kimyasal kullanmadan sensörlerin temizlenmesi
Üreticiye göre hasarlı parçaların değiştirilmesi için düzenli bakım yapılması's onarım kılavuzu
Toprak Sağlığının İzlenmesi
Toprak sensörleri, toprak sağlığı değerlendirmesi için daha doğru ve akıcı bir strateji sunar. Geleneksel toprak değerlendirmeleri, toprak özelliklerine bağlı olarak haftalar veya aylar sürebilen bir biyopsi işlemine eşdeğerdir.
Sensör ölçümleri çok daha hızlıdır ve 50 dönüm başına bir veya iki saat sürer. Sensörler, su içeriği, su gerilimi ve organik madde varlığı da dahil olmak üzere verimli ürün yönetimi için gerekli her şeyi görüntüler.—genel toprak sağlığının harika bir göstergesi—Toprak örneklerinin fiziksel olarak çıkarılmasına gerek kalmadan.
Çiftlik Yönetim Sistemleriyle Entegrasyon
StartUS Insights raporuna göre, toprak sensörleri ölçeklenebilirlikleri, verimlilikleri ve kullanışlılıkları nedeniyle en etkili toprak izleme teknolojisidir. Toprak sensörlerinin, yapay zeka destekli toprak haritalama, hava görüntüleme, otomatik toprak izleme robotları, emisyon izleyiciler, artırılmış gerçeklik toprak analizi, nanoteknoloji ve blok zinciri entegrasyonu gibi diğer gelişen tarım teknolojileriyle birleştirilmesi, çiftlik yönetimini optimize edebilir.
Toprak Sensörü Teknolojisindeki Zorluklar ve Çözümler
2020 tarihli Nebraska Üniversitesi raporuna göre, ABD çiftliklerinin yalnızca %12'si sulama programlarını belirlemek için toprak nem sensörleri kullanıyor. Toprak sensörleri, erişilebilirlik, kullanıcı dostu olma, veri işleme ve görüntüleme yeteneklerindeki önemli gelişmeler sayesinde daha kullanışlı hale geldi, ancak daha fazla ilerlemeye ihtiyaç var.
Toprak sensörlerinin küresel ölçekte benimsenmesi için daha uygun maliyetli ve uyumlu hale getirilmesi gerekmektedir. Çok sayıda sensör türü mevcut olduğundan, standartlaştırma ve uyumluluk eksikliği yaşanmaktadır.
Mevcut teknolojilerin çoğu, özelleştirmeyi zorlaştırabilen tescilli sensörlere dayanmaktadır. UC Berkeley tarafından geliştirilenler gibi sensör teknolojisindeki gelişmeler, canlı veri izleme sağlamak ve farklı alanlarda ve pazarlarda çevik karar almayı teşvik etmek için oryantasyonu basitleştirir.
Vaka Çalışmaları: Toprak Sensörlerinin Başarılı Bir Şekilde Uygulanması
Toprak Sensörleri Çiftçilerin Su ve Para Tasarrufu Yapmasına Yardımcı Oluyor
Clemson Üniversitesi'nde yapılan bir araştırma, toprak nem sensörlerinin çiftçilerin verimliliğini artırabileceğini buldu.'Yer fıstığı, soya fasulyesi veya pamuk yetiştirilen test edilen tarlalarda sulama verimliliğinin artırılmasıyla ortalama net gelirin %20 oranında artırılması.
Daha Sürdürülebilir Spor Alanları
Spor tesisleri de toprak sensörlerini benimsiyor. Toprak sensörü üreticisi Soil Scout'a göre, Wembley Stadyumu ve Citizens Bank Park (Philadelphia Phillies takımının evi), su ve enerji kullanımını en üst düzeye çıkarırken yemyeşil oyun yüzeylerini korumak için toprak sensörleri kullanan spor tesisleri arasında yer alıyor.
Toprak Sensörü Teknolojisindeki Gelecek Trendler
Ortaya çıkan trendler arasında, ağır metaller gibi toprak kirleticilerini tespit etmek için sensör hassasiyetini artıran altın veya gümüş bazlı nano parçacıklar içeren nanoteknoloji de yer alıyor.
Nano bileşiklerle kaplanmış sensörler, toprak özelliklerini takip edebilir ve dalgalanan toprak kalitesine yanıt olarak oksijen gibi besinleri serbest bırakabilir. Diğerleri ise toprak mikrobiyomunu iyileştirmek için DNA analizi yoluyla solucan sayısı veya mikroorganizma çeşitliliği gibi biyoindikatörleri hesaplar.
Gönderi zamanı: 09 Nis 2024