เซ็นเซอร์ความชื้นในดินมุ่งเน้นการวิจัยด้านการชลประทาน

เนื่องจากปีที่แห้งแล้งเริ่มมีจำนวนมากกว่าปีที่มีฝนตกชุกในพื้นที่ตะวันออกเฉียงใต้ตอนล่าง การชลประทานจึงมีความจำเป็นมากกว่าความฟุ่มเฟือย กระตุ้นให้ผู้ปลูกมองหาวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการพิจารณาว่าควรชลประทานเมื่อใดและต้องใช้ปริมาณเท่าใด เช่น การใช้ความชื้นในดิน เซ็นเซอร์
นักวิจัยที่ Stripling Irrigation Park ในเมืองคามิลลา รัฐจอร์เจีย กำลังสำรวจทุกแง่มุมของการชลประทาน รวมถึงการใช้เซ็นเซอร์ความชื้นในดินและการวัดระยะไกลด้วยวิทยุที่จำเป็นในการส่งข้อมูลกลับไปยังเกษตรกร Calvin Perry ผู้ดูแลอุทยานกล่าว
“การชลประทานเติบโตขึ้นอย่างมากในจอร์เจียในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา” เพอร์รีกล่าว“ตอนนี้เรามีศูนย์กลางมากกว่า 13,000 แห่งในรัฐ พร้อมพื้นที่ชลประทานมากกว่า 1,000,000 เอเคอร์อัตราส่วนของน้ำใต้ดินต่อแหล่งชลประทานน้ำผิวดินอยู่ที่ประมาณ 2:1”
เขากล่าวเสริมว่าจุดศูนย์กลางของจุดศูนย์กลางอยู่ที่จอร์เจียตะวันตกเฉียงใต้ โดยมากกว่าครึ่งหนึ่งของจุดศูนย์กลางอยู่ในรัฐบริเวณลุ่มแม่น้ำฟลินท์ตอนล่าง
คำถามหลักที่ถามในการชลประทานคือ จะต้องรดน้ำเมื่อไร และต้องใช้เงินเท่าไร?เพอร์รี่กล่าว“เรารู้สึกว่าหากการชลประทานมีกำหนดเวลาและกำหนดเวลาได้ดีขึ้น ก็สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้เป็นไปได้ว่าเราอาจประหยัดการชลประทานได้ในช่วงปลายฤดูกาลหากระดับความชื้นในดินอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการ และเราอาจจะประหยัดค่าใช้จ่ายในการใช้นั้นได้”
เขากล่าวว่ามีหลายวิธีในการจัดกำหนดการชลประทาน
“ขั้นแรก คุณสามารถทำแบบเก่าได้โดยการออกไปในทุ่งนา เตะดิน หรือดูใบไม้บนต้นไม้หรือคุณสามารถคาดการณ์การใช้น้ำของพืชผลได้คุณสามารถเรียกใช้เครื่องมือกำหนดเวลาการชลประทานที่ทำการตัดสินใจการชลประทานตามการวัดความชื้นในดิน
อีกทางเลือกหนึ่ง
“อีกทางเลือกหนึ่งคือการติดตามสถานะความชื้นในดินโดยอาศัยเซ็นเซอร์ที่วางอยู่ในสนามข้อมูลนี้สามารถส่งต่อถึงคุณหรือรวบรวมจากภาคสนามได้” เพอร์รีกล่าว
เขาตั้งข้อสังเกตว่าดินในพื้นที่ที่ราบชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้มีความแปรปรวนอย่างมาก และผู้ปลูกไม่มีดินประเภทเดียวในแปลงของตนด้วยเหตุนี้ การชลประทานที่มีประสิทธิภาพในดินเหล่านี้จึงทำได้ดีที่สุดโดยใช้การจัดการเฉพาะพื้นที่บางประเภท หรือแม้แต่ระบบอัตโนมัติโดยใช้เซ็นเซอร์ เขากล่าว
“มีหลายวิธีในการรับข้อมูลความชื้นในดินจากโพรบเหล่านี้วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้การวัดและส่งข้อมูลทางไกลบางประเภทเกษตรกรมีงานยุ่งมาก และพวกเขาไม่ต้องการออกไปที่ทุ่งนาแต่ละแห่งและอ่านเซ็นเซอร์ความชื้นในดินหากไม่จำเป็นมีหลายวิธีในการรับข้อมูลนี้” เพอร์รีกล่าว
เซ็นเซอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ เซ็นเซอร์ความชื้นในดินลายน้ำ และเซ็นเซอร์ความชื้นในดินชนิดเก็บประจุไฟฟ้ารุ่นใหม่บางรุ่น เขากล่าว
มีผลิตภัณฑ์ใหม่ในตลาดด้วยการรวมชีววิทยาของพืชและวิทยาศาสตร์พืชไร่เข้าด้วยกัน จึงสามารถบ่งบอกถึงระดับความเครียดสูง โรคพืช สถานะสุขภาพของพืช และความต้องการน้ำของพืช
เทคโนโลยีนี้อิงตามสิทธิบัตรของ USDA ที่รู้จักกันในชื่อ BIOTIC (คอนโซลแบบโต้ตอบอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดที่ระบุทางชีวภาพ)เทคโนโลยีนี้ใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิทรงพุ่มใบของพืชผลของคุณเพื่อตรวจสอบความเครียดของน้ำ
เซ็นเซอร์นี้ติดตั้งอยู่ในพื้นที่ของผู้ปลูก โดยจะอ่านค่านี้และถ่ายทอดข้อมูลไปยังสถานีฐาน
โดยคาดการณ์ว่าหากพืชผลของคุณใช้เวลาหลายนาทีเกินอุณหภูมิสูงสุด ก็เกิดความเครียดจากความชื้นหากคุณให้น้ำแก่พืช อุณหภูมิของทรงพุ่มจะลดลงพวกเขาได้พัฒนาอัลกอริธึมสำหรับพืชผลจำนวนหนึ่ง
เครื่องมืออเนกประสงค์
“โดยพื้นฐานแล้ว การวัดและส่งข้อมูลทางไกลด้วยวิทยุเป็นการส่งข้อมูลนั้นจากจุดหนึ่งในสนามไปยังจุดรับของคุณที่ขอบสนามด้วยวิธีนี้ คุณจะไม่ต้องเดินเข้าไปในสนามพร้อมกับคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป เกี่ยวเข้ากับกล่อง และดาวน์โหลดข้อมูลคุณสามารถรับข้อมูลได้อย่างต่อเนื่องหรือคุณอาจมีวิทยุอยู่ใกล้เซ็นเซอร์ในภาคสนาม หรืออาจสูงขึ้นอีกเล็กน้อย แล้วส่งสัญญาณกลับไปยังฐานสำนักงานได้”
ที่อุทยานชลประทานทางตะวันตกเฉียงใต้ของจอร์เจีย นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับเครือข่ายแบบตาข่าย โดยวางเซ็นเซอร์ราคาไม่แพงออกไปภาคสนาม เพอร์รีกล่าวพวกเขาสื่อสารระหว่างกัน จากนั้นกลับไปยังสถานีฐานที่ขอบสนามหรือจุดหมุนตรงกลาง
ช่วยให้คุณตอบคำถามว่าควรชลประทานเมื่อใดและควรชลประทานเท่าใดหากคุณดูข้อมูลเซ็นเซอร์ความชื้นในดิน คุณจะเห็นสถานะความชื้นในดินลดลงนั่นจะทำให้คุณรู้ว่ามันลดลงเร็วแค่ไหน และทำให้คุณรู้ว่าคุณต้องรดน้ำได้เร็วแค่ไหน
“หากต้องการทราบว่าต้องใช้มากน้อยเพียงใด ให้ดูข้อมูลและดูว่าความชื้นในดินเพิ่มขึ้นจนถึงระดับความลึกของรากพืชของคุณในช่วงเวลานั้นหรือไม่”