کشاورزان و خاک شناسان بهترین شیوه ها را برای کشاورزان آماده می کنند تا به آنها در تصمیم گیری آگاهانه در مورد مدیریت مزارع و محصولات خود کمک کنند. رینتارو کینوشیتا و تیمی از محققان به این نتیجه رسیده اند که ابزاری مانند "سنسور رسانایی الکتریکی ظاهری (ECa)" می تواند اطلاعات مهمی در مورد مزارع کشاورزی ارائه دهد. وب سایت رسمی انجمن کشاورزی آمریکا.
کینوشیتا استادیار دانشگاه کشاورزی و دامپزشکی اوبیهیرو ژاپن است، اما این تحقیق را در دانشگاه کرنل ایالات متحده انجام داد.
تحقیق منتشر شد در ژورنال Agronomy، انتشاراتی از انجمن آمریکایی زراعت.
البته خاک و خصوصیات آن از مهم ترین عوامل کشاورزی است. تنوع مکانی در عملکرد محصول به سه عامل بسیار وابسته است: توپوگرافی، خاک و آفات/بیماری ها.
کشاورزان اغلب به آزمایش های خاک برای درک خواص خاک تکیه می کنند، اما این آزمایش ها زمان بر است و گران هستند. کینوشیتا و تیم از فناوری حسگری استفاده کردند که به آنها امکان می دهد اطلاعات مختلف محصول و خاک را بدون کندن خاک جمع آوری کنند. این حسگرها را می توان با تجهیزات کشاورزی مانند تراکتور حمل کرد و اطلاعات مهمی را ارائه کرد. برای کالیبره کردن اطلاعات، محققان دادههای حسگرهای خود را با نتایج تجزیه و تحلیل نمونههای خاک مقایسه کردند.
این مطالعه در قلمرو ایالت های مریلند و دلاور (مناطق دشت ساحلی و فلات پیمونت) انجام شد. این تیم 26 مزرعه ذرت را در دو منطقه جغرافیایی و موضوعی متضاد بررسی کردند.
سنسور هدایت الکتریکی ظاهری (ECa) ثابت کرده است که در ارزیابی خواص خاک در مقایسه با نمونه های خاک گرفته شده موفق ترین است. این حسگرها قادر به پیشبینی ساختار خاک، بهویژه در اعماق مختلف و محتوای آب موجود بودند. از آنجایی که آب تنها فاز رسانا است، اندازه گیری ویژگی های خاک که بر دسترسی آب تأثیر می گذارد را می توان با استفاده از ECa پیش بینی کرد. اندازه گیری های مربوط به رطوبت خاک و عملکرد ذرت که اطلاعات ارزشمندی برای کشاورزان است.
این تیم همچنین فناوری های دیگری را آزمایش کرد، اما نتایج به اندازه حسگر رسانایی ظاهری قطعی نبود. مزیت گرفتن دادههای اندازهگیری با حسگرها این است که نسبتاً سریع انجام میشود، معمولاً برای هر پنجاه هکتار 1-2 ساعت طول میکشد. از سوی دیگر، آزمایش هسته خاک بسته به خواص خاک ممکن است هفته ها یا گاهی ماه ها طول بکشد.
کینوشیتا توضیح میدهد که برای مدیریت بهتر محصولات، توجه بیشتر به لایههای عمیقتر خاک مهم است و حسگر ECa میتواند در این زمینه بسیار مفید باشد.
این مطالعه توسط Willard Agri-Service of Frederick, Inc پشتیبانی شده است. با حمایت برنامه بورس تحصیلی مشترک ژاپن/بانک جهانی.
علاوه بر این، دانشگاه اوبیهیرو در حال همکاری است یک برنامه تبادل دانش مجازی کشاورزی با دانشگاه ویسکانسین-مدیسون. هر دو منطقه اوبیهیرو در ژاپن و ویسکانسین در ایالات متحده محصولات مشابهی تولید می کنند: سیب زمینی و سویا. این برنامه بر سیستم های تغذیه و علم خاک تمرکز دارد.