Os sensores de solo são uma solução que provou o seu mérito em escalas menores e pode tornar-se inestimável para fins agrícolas.
O que são sensores de solo?
Sensores rastreiam as condições do solo, permitindo coleta e análise de dados em tempo real.Os sensores podem rastrear quase todas as características do solo, como o DNA de microrganismos residentes, para mudar o equilíbrio em direção a um microbioma do solo mais saudável, maior rendimento e redução do uso de recursos.
Os vários tipos de sensores na agricultura utilizam diversos métodos, como sinais elétricos e medição da reflexão de ondas de luz, para determinar as características essenciais do campo que podem transformar as operações agrícolas.
Tipos de sensores de solo
Sensores de solo podem medir características do solo, como teor de umidade, temperatura, pH, salinidade, umidade, radiação fotossintética e equilíbrio de nutrientes-principalmente o nitrogênio, fósforo e potássio vitais (NPK).
Além dos benefícios de gestão das culturas, como melhor qualidade dos grãos e redução da lixiviação de nutrientes, os sensores do solo podem informar previsões sobre recursos hídricos, estabilidade da terra e alterações climáticas.
Outros casos de uso incluem programação de irrigação, avaliações de bacias hidrográficas, perfil ecológico microbiano e prevenção de doenças de plantas.
Benefícios do uso de sensores de solo
O acompanhamento do estado do solo proporciona muitos benefícios aos agricultores e jardineiros, incluindo o aumento do rendimento das colheitas e a melhoria da eficiência dos recursos.A IoT, os serviços em nuvem e a integração de IA permitem que os produtores tomem decisões baseadas em dados.
Os sensores otimizam o uso de fertilizantes, mantêm as plantas saudáveis, maximizam os recursos e minimizam o escoamento e a emissão de gases que atacam o meio ambiente.O monitoramento constante também evita problemas, como surtos de patógenos ou compactação do solo.
O monitoramento da condição do solo usando sensores de solo também pode otimizar o uso de fertilizantes e água.Isto'Estima-se que aproximadamente 30% do fertilizante nitrato aplicado nos EUA é lavado e contamina as fontes de água.Mesmo sistemas de irrigação adequados podem atingir até 50% de desperdício de água, e a agricultura é responsável por 70% do uso global de água doce.A capacidade de repor a humidade do solo de forma eficiente e eficaz pode ter um grande impacto.
Instalando e calibrando sensores de solo
Cada sensor terá seu próprio guia de instalação, mas a instalação normalmente requer cavar um buraco ou trincheira dentro de uma linha de cultivo e colocar os sensores em várias profundidades, inclusive perto das raízes das plantas.
Numa área grande, as melhores práticas determinam a colocação em locais indicativos do resto do campo ou do tipo de solo a ser gerido, perto de emissores de água e em contacto direto com o solo (ou seja, sem bolsas de ar).Os locais dos sensores também devem ser sinalizados ou marcados de outra forma na superfície para evitar danos acidentais.
Além da instalação adequada, a calibração do sensor é fundamental.Sensores de solo registram dados de umidade do solo como Conteúdo Volumétrico de Água (VWC), e cada tipo de solo tem seu próprio VWC.Os sensores de umidade do solo geralmente têm sensibilidades diferentes e podem precisar ser calibrados individualmente.
Solução de problemas
Falhas no equipamento podem ocorrer devido a problemas elétricos, interferência de animais selvagens ou fios mal conectados.Qualquer vazamento de ar em um tensiômetro o tornará não confiável.Garantir a profundidade de instalação e os métodos de impermeabilização corretos pode ajudar a evitar problemas futuros.
As técnicas comuns de solução de problemas incluem:
Verificando a fonte de alimentação e os circuitos
Limpar os sensores sem usar produtos químicos
Realizar manutenção regular para substituir peças danificadas de acordo com o fabricante's guia de reparo
Monitorando a saúde do solo
Os sensores de solo oferecem uma estratégia mais precisa e simplificada para avaliação da saúde do solo.Avaliações convencionais do solo equivalem a uma biópsia, que pode levar semanas ou meses, dependendo das propriedades do solo.
As medições dos sensores são muito mais rápidas, demorando uma ou duas horas por 50 acres.Os sensores exibem tudo o que é necessário para um manejo eficiente da cultura, incluindo conteúdo de água, tensão de água e presença de matéria orgânica-um ótimo indicador da saúde geral do solo-sem a necessidade de remover fisicamente amostras de solo.
Integração com Sistemas de Gestão Agrícola
De acordo com um relatório do StartUS Insights, os sensores de solo são a tecnologia de monitoramento de solo de maior impacto devido à sua escalabilidade, eficiência e utilidade.A combinação de sensores de solo com outras tecnologias agrícolas emergentes, incluindo mapeamento de solo alimentado por IA, imagens aéreas, robôs automatizados de monitoramento de solo, rastreadores de emissões, análise de solo de realidade aumentada, nanotecnologia e integração de blockchain, pode otimizar o gerenciamento agrícola.
Desafios e soluções em tecnologia de sensores de solo
Com base num relatório de 2020 da Universidade de Nebraska, apenas 12% das explorações agrícolas dos EUA utilizam sensores de humidade do solo para determinar os horários de irrigação.Os sensores de solo tornaram-se mais viáveis devido a melhorias significativas na acessibilidade, facilidade de utilização e capacidades de processamento e visualização de dados, mas são necessários mais progressos.
Os sensores de solo devem tornar-se mais económicos e interoperáveis para adoção global.Existem muitos tipos de sensores, resultando em falta de padronização e compatibilidade.
Muitas tecnologias existentes dependem de sensores proprietários, o que pode dificultar a personalização.Os avanços na tecnologia de sensores, como os desenvolvidos pela UC Berkeley, simplificam a integração para fornecer monitoramento de dados em tempo real e promover a tomada de decisões ágeis em todos os campos e mercados.
Estudos de caso: implementação bem-sucedida de sensores de solo
Sensores de solo ajudam os agricultores a economizar água e dinheiro
Um estudo da Clemson University descobriu que os sensores de umidade do solo podem aumentar a produtividade dos agricultores'rendimento líquido médio em 20%, aumentando a eficiência da irrigação em campos testados que cultivavam amendoim, soja ou algodão.
Campos Desportivos Mais Sustentáveis
As instalações esportivas também estão adotando sensores de solo.O Estádio de Wembley e o Citizens Bank Park (casa do Philadelphia Phillies) estão entre os locais esportivos que utilizam sensores de solo para manter superfícies de jogo exuberantes e, ao mesmo tempo, maximizar o uso de água e energia, de acordo com o fabricante de sensores de solo Soil Scout.
Tendências Futuras na Tecnologia de Sensores de Solo
As tendências emergentes incluem a nanotecnologia, com nanopartículas à base de ouro ou prata que aumentam a sensibilidade do sensor para detectar poluentes do solo, como metais pesados.
Sensores revestidos com nanocompostos poderiam rastrear as características do solo e então liberar nutrientes, como oxigênio, em resposta à flutuação da qualidade do solo.Outros calculam bioindicadores, como contagens de minhocas, ou diversidade de microrganismos, através de análise de ADN, para melhorar o microbioma do solo.
Horário da postagem: 09/04/2024