Ponieważ na południowym wschodzie kraju lata suszy zaczynają być liczniejsze niż lata obfitych opadów, nawadnianie stało się bardziej koniecznością niż luksusem. Skłoniło to plantatorów do poszukiwania skuteczniejszych metod określania, kiedy nawadniać i ile wody zastosować, np. przy użyciu czujników wilgotności gleby.
Calvin Perry, dyrektor parku, mówi, że naukowcy ze Stripling Irrigation Park w Camilli w stanie Georgia badają wszystkie aspekty nawadniania, w tym wykorzystanie czujników wilgotności gleby i telemetrii radiowej niezbędnej do przesyłania danych rolnikom.
„W ostatnich latach w Georgii znacząco rozwinęło się nawadnianie” – mówi Perry. „Obecnie w stanie mamy ponad 13 000 centralnych punktów nawadniania, które nawadniają ponad 4 000 000 hektarów. Stosunek wód gruntowych do wód powierzchniowych wynosi około 2:1”.
Jak dodaje, największe skupisko centralnych punktów obrotu znajduje się w południowo-zachodniej Georgii, przy czym ponad połowa centralnych punktów obrotu w tym stanie mieści się w dorzeczu dolnego biegu rzeki Flint.
Podstawowe pytania dotyczące nawadniania brzmią: kiedy nawadniać i ile stosować? – mówi Perry. „Uważamy, że jeśli nawadnianie będzie lepiej zaplanowane i zaplanowane, można je zoptymalizować. Potencjalnie możemy zaoszczędzić na nawadnianiu pod koniec sezonu, jeśli poziom wilgotności gleby będzie odpowiedni, i być może uda nam się obniżyć koszty aplikacji”.
Istnieje wiele różnych sposobów planowania nawadniania – mówi.
„Po pierwsze, można to zrobić w tradycyjny sposób, wychodząc na pole, kopiąc glebę lub obserwując liście roślin. Można też przewidzieć zużycie wody przez uprawy. Można uruchomić narzędzia do planowania nawadniania, które podejmują decyzje dotyczące nawadniania na podstawie pomiarów wilgotności gleby.
Inna opcja
„Inną opcją jest aktywne śledzenie stanu wilgotności gleby na podstawie czujników umieszczonych w terenie. Informacje te mogą być przekazywane bezpośrednio do użytkownika lub zbierane bezpośrednio w terenie” – mówi Perry.
Gleby w regionie Southeast Coastal Plain charakteryzują się dużą zmiennością, zauważa, a rolnicy nie mają na swoich polach jednego rodzaju gleby. Z tego powodu, efektywne nawadnianie tych gleb najlepiej osiągnąć, stosując jakąś formę zarządzania specyficznego dla danego miejsca, a być może nawet automatyzację z wykorzystaniem czujników, dodaje.
„Istnieje kilka sposobów na uzyskanie danych o wilgotności gleby z tych sond. Najprostszym sposobem jest zastosowanie jakiejś formy telemetrii. Rolnicy są bardzo zajęci i nie chcą chodzić na każde pole i odczytywać danych z czujnika wilgotności gleby, jeśli nie muszą. Istnieje wiele sposobów na uzyskanie tych danych” – mówi Perry.
Same czujniki można podzielić na dwie główne kategorie: czujniki wilgotności gleby Watermark i niektóre nowsze pojemnościowe czujniki wilgotności gleby – wyjaśnia.
Na rynku pojawił się nowy produkt. Łącząc biologię roślin i agronomię, może on wskazywać wysoki poziom stresu, choroby roślin, stan zdrowia upraw oraz zapotrzebowanie roślin na wodę.
Technologia ta opiera się na patencie USDA znanym jako BIOTIC (Interaktywna Konsola Biologicznie Identyfikowanej Optymalnej Temperatury). Technologia ta wykorzystuje czujnik temperatury do monitorowania temperatury liści w uprawie, aby określić poziom stresu wodnego.
Czujnik ten, umieszczony na polu plantatora, dokonuje odczytu i przekazuje informacje do stacji bazowej.
Przewiduje, że jeśli Twoja uprawa spędza tak wiele minut powyżej temperatury maksymalnej, doświadcza stresu wilgociowego. Nawadnianie uprawy spowoduje spadek temperatury w koronach drzew. Opracowali algorytmy dla wielu upraw.
Wszechstronne narzędzie
„Telemetria radiowa to w zasadzie przesyłanie danych z określonego punktu na polu do odbiornika na jego skraju. W ten sposób nie trzeba wchodzić na pole z laptopem, podłączać go do urządzenia i pobierać danych. Można odbierać dane w sposób ciągły. Można też umieścić radio w pobliżu czujników w polu, ewentualnie umieścić je nieco wyżej, i przesyłać je z powrotem do bazy w biurze”.
W parku irygacyjnym w południowo-zachodniej Georgii naukowcy pracują nad siecią mesh, umieszczając niedrogie czujniki w terenie, mówi Perry. Komunikują się one ze sobą, a następnie przesyłają dane do stacji bazowej na skraju pola lub w centralnym punkcie obrotu.
Pomaga odpowiedzieć na pytania, kiedy i ile wody należy nawadniać. Obserwując dane z czujnika wilgotności gleby, można zaobserwować spadek jej wilgotności. To pozwoli zorientować się, jak szybko spadła i jak szybko należy rozpocząć nawadnianie.
„Aby dowiedzieć się, jaką dawkę zastosować, należy obserwować dane i sprawdzać, czy w danym momencie wilgotność gleby wzrasta aż do głębokości korzeni roślin uprawnych”.
Czas publikacji: 03-04-2024