토양 센서는 소규모로 그 장점이 입증되었으며 농업 목적으로 매우 귀중하게 될 수 있는 솔루션 중 하나입니다.
토양 센서란 무엇입니까?
센서는 토양 상태를 추적하여 실시간 데이터 수집 및 분석을 가능하게 합니다.센서는 상주 미생물의 DNA와 같은 거의 모든 토양 특성을 추적하여 더 건강한 토양 미생물군집, 수확량 증가 및 자원 사용 감소 방향으로 균형을 전환할 수 있습니다.
농업에 사용되는 다양한 유형의 센서는 전기 신호, 광파 반사 측정 등 다양한 방법을 사용하여 농업 운영을 변화시킬 수 있는 필수 현장 특성을 확인합니다.
토양 센서의 유형
토양 센서는 수분 함량, 온도, pH, 염도, 습도, 광합성 방사선, 영양 균형 등 토양 특성을 측정할 수 있습니다.—주로 필수 질소, 인, 칼륨(NPK)입니다.
곡물 품질 향상 및 영양분 침출 감소와 같은 작물 관리 이점 외에도 토양 센서는 수자원, 토지 안정성 및 기후 변화에 대한 예측을 알려줄 수 있습니다.
다른 사용 사례로는 관개 일정, 유역 평가, 미생물 생태 프로파일링, 식물 질병 예방 등이 있습니다.
토양 센서 사용의 이점
토양 상태를 추적하면 작물 수확량 증가, 자원 효율성 향상 등 농부와 정원사에게 많은 이점을 제공합니다.IoT, 클라우드 서비스 및 AI 통합을 통해 재배자는 데이터 기반 결정을 내릴 수 있습니다.
센서는 비료 사용을 최적화하고 식물을 건강하게 유지하며 자원을 최대화하고 환경을 공격하는 유출 및 배출 가스를 최소화합니다.지속적인 모니터링은 또한 병원균 발생이나 토양 압축과 같은 문제를 예방합니다.
토양 센서를 사용하여 토양 상태를 모니터링하면 비료와 물 사용을 최적화할 수도 있습니다.그것'미국에서 사용되는 질산염 비료의 약 30%가 수자원을 씻어내고 오염시키는 것으로 추정됩니다.적절한 관개 시스템이라도 최대 50%의 물 낭비에 이를 수 있으며, 농업은 전 세계 담수 사용량의 70%를 담당합니다.효율적이고 효과적으로 토양 수분을 보충하는 능력은 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
토양 센서 설치 및 교정
각 센서에는 자체 설치 가이드가 있지만 일반적으로 설치하려면 작물 줄 내에 구멍이나 도랑을 파고 식물 뿌리 근처를 포함하여 여러 깊이에 센서를 배치해야 합니다.
넓은 지역에 걸쳐 관리할 나머지 논밭이나 토양 유형을 나타내는 장소, 물 배출구 근처, 토양과 직접 접촉하는 장소(즉, 공기 주머니가 없는 장소)에 배치하는 것이 모범 사례입니다.또한 사고로 인한 손상을 방지하기 위해 센서 위치를 표면에 표시하거나 표시해야 합니다.
올바른 설치 외에도 센서 교정이 중요합니다.토양 센서는 토양 수분 데이터를 VWC(체적 수분 함량)로 등록하며, 토양 유형마다 고유한 VWC가 있습니다.토양 수분 센서는 민감도가 서로 다른 경우가 많으므로 개별적으로 교정해야 할 수도 있습니다.
문제 해결
전기 문제, 야생 동물의 간섭 또는 전선 연결 불량으로 인해 장비 고장이 발생할 수 있습니다.장력계에 공기가 새어 들어가면 신뢰할 수 없게 됩니다.올바른 설치 깊이와 방수 방법을 보장하면 향후 문제를 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
일반적인 문제 해결 기술은 다음과 같습니다.
전원 공급 장치 및 회로 점검
화학물질을 사용하지 않고 센서 청소
제조업체에 따라 손상된 부품을 교체하기 위해 정기적인 유지보수를 수행합니다.'수리 가이드
토양 건강 모니터링
토양 센서는 토양 건강 평가를 위한 보다 정확하고 효율적인 전략을 제공합니다.기존의 토양 평가는 토양 특성에 따라 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있는 생검과 동일합니다.
센서 측정은 훨씬 더 빨라서 50에이커당 1~2시간이 소요됩니다.센서는 수분 함량, 수분 장력, 유기물의 존재 등 효율적인 작물 관리에 필요한 모든 것을 표시합니다.—전반적인 토양 건강에 대한 훌륭한 지표—토양 샘플을 물리적으로 제거할 필요가 없습니다.
농장 관리 시스템과 통합
StartUS Insights 보고서에 따르면 토양 센서는 확장성, 효율성 및 유용성으로 인해 가장 영향력 있는 토양 모니터링 기술입니다.AI 기반 토양 매핑, 항공 영상, 자동화된 토양 모니터링 로봇, 배출 추적기, 증강 현실 토양 분석, 나노기술, 블록체인 통합 등 기타 급성장하는 농업 기술과 토양 센서를 결합하면 농장 관리를 최적화할 수 있습니다.
토양 센서 기술의 과제와 솔루션
2020년 네브라스카 대학교 보고서에 따르면 미국 농장의 12%만이 관개 일정을 결정하기 위해 토양 수분 센서를 사용합니다.토양 센서는 접근성, 사용자 친화성, 데이터 처리 및 표시 기능의 상당한 개선으로 인해 더욱 실용적이게 되었지만 더 많은 발전이 필요합니다.
토양 센서는 글로벌 채택을 위해 더욱 비용 효율적이고 상호 운용 가능해야 합니다.다양한 유형의 센서가 존재하므로 표준화 및 호환성이 부족합니다.
많은 기존 기술은 독점 센서에 의존하므로 맞춤화가 어려울 수 있습니다.UC Berkeley에서 개발한 것과 같은 센서 기술의 발전은 온보딩을 단순화하여 실시간 데이터 모니터링을 제공하고 분야와 시장 전반에 걸쳐 민첩한 의사 결정을 촉진합니다.
사례 연구: 토양 센서의 성공적인 구현
토양 센서는 농부들이 물과 돈을 절약하도록 돕습니다.
Clemson University의 연구에 따르면 토양 수분 센서가 농부의 수를 늘릴 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.'땅콩, 대두, 면화를 재배하는 테스트된 밭에서 관개 효율성을 높여 평균 순이익을 20% 늘립니다.
더 지속 가능한 스포츠 분야
스포츠 경기장에서도 토양 센서를 채택하고 있습니다.토양 센서 제조업체인 Soil Scout에 따르면 웸블리 경기장과 시티즌스 뱅크 파크(필라델피아 필리스의 홈구장)는 토양 센서를 사용하여 물과 에너지 사용을 극대화하는 동시에 무성한 경기장 표면을 유지하는 스포츠 경기장 중 하나입니다.
토양 센서 기술의 미래 동향
새로운 추세에는 중금속과 같은 토양 오염 물질을 감지하기 위한 센서 감도를 높이는 금 또는 은 기반 나노 입자를 사용하는 나노기술이 포함됩니다.
나노 화합물로 코팅된 센서는 토양 특성을 추적한 다음 변동하는 토양 품질에 반응하여 산소와 같은 영양분을 방출할 수 있습니다.다른 사람들은 토양 미생물군집을 개선하기 위해 DNA 분석을 통해 지렁이 수나 미생물 다양성과 같은 생물지표를 계산합니다.
게시 시간: 2024년 4월 9일