土壌水分センサーが灌漑研究の焦点

南東南部では干ばつの年が多雨の年を上回り始めており、灌漑は贅沢品というよりも必需品となっており、栽培者は土壌水分を利用するなど、いつ灌漑するか、どれだけの量を灌漑するかを決定するより効率的な方法を模索するようになっている。センサー。
ジョージア州カミラにあるストリップリング灌漑公園の研究者らは、土壌水分センサーや農家にデータを送り返すために必要な無線テレメトリの使用など、灌漑のあらゆる側面を研究していると同公園の管理人カルビン・ペリー氏は語る。
「ジョージア州では近年、灌漑が大幅に増加しました」とペリー氏は言います。「現在、州内には 13,000 以上のセンターピボットがあり、1,000,000 エーカー以上が灌漑されています。地下水と地表水の灌漑源の比率は約 2:1 です。」
同氏は、センターピボットが集中しているのはジョージア州南西部で、州内のセンターピボットの半分以上はフリント川下流域にあると付け加えた。
灌漑に関して尋ねられる主な質問は、いつ灌漑するのか、どれくらいの量を散布すればよいのかということです。ペリーは言います。「灌漑のタイミングとスケジュールを適切に設定すれば、最適化できると感じています。土壌水分レベルが必要なレベルであれば、シーズンの終わりに向けて灌漑を節約できる可能性があり、その散布コストも節約できるかもしれません。」
灌漑のスケジュールを立てるにはさまざまな方法がある、と彼は言います。
「まず、畑に出て土を蹴ったり、植物の葉を観察したりする昔ながらの方法でそれを行うことができます。または、作物用水の使用量を予測することもできます。土壌水分の測定に基づいて灌漑を決定する灌漑スケジュール ツールを実行できます。
別のオプション
「もう 1 つのオプションは、圃場に設置されたセンサーに基づいて土壌水分の状態を積極的に追跡することです。この情報は中継したり、現場から収集したりできます」とペリー氏は言います。
南東海岸平野地域の土壌は非常に多様であり、栽培者は自分の畑に単一の土壌タイプを持っているわけではないと彼は指摘します。このため、これらの土壌で効率的な灌漑を実現するには、ある種のサイト固有の管理を使用し、場合によってはセンサーを使用した自動化を使用するのが最適であると彼は言います。
「これらのプローブから土壌水分データを取得するには、いくつかの方法があります。最も簡単な方法は、ある種のテレメトリを使用することです。農家は非常に忙しいため、必要がない限り、各畑に出向いて土壌水分センサーを読み取る必要はありません。このデータを取得するにはさまざまな方法があります」とペリー氏は言います。
同氏によると、センサー自体は、ウォーターマーク土壌水分センサーと、より新しい静電容量式土壌水分センサーの一部という 2 つの主要なカテゴリに分類されます。
市場に新製品があります。植物生物学と農学を組み合わせることで、高いストレスレベル、植物の病気、作物の健康状態、植物の水の必要性を示すことができます。
この技術は、BIOTIC (生物学的に同定された最適温度対話型コンソール) として知られる USDA 特許に基づいています。この技術は、温度センサーを使用して作物の葉冠温度を監視し、水ストレスを判断します。
栽培者の畑に設置されたこのセンサーは、この読み取り値を取得し、その情報をベースステーションに中継します。
作物が最高温度を何分も超えて過ごした場合、作物は湿気ストレスを受けていると予測されます。作物に水をやれば、樹冠の温度は下がります。彼らは多くの作物用のアルゴリズムを開発しました。
多用途ツール
「無線テレメトリーは基本的に、フィールド内のスポットからフィールドの端にあるピックアップにデータを取得することです。こうすることで、ラップトップ コンピューターを持って現場に入り、ボックスに接続してデータをダウンロードする必要がなくなります。連続したデータを受信できます。あるいは、現場のセンサーの近くに無線機を置き、少し高いところに設置して、それをオフィスの基地に送信することもできます。」
ペリー氏によると、ジョージア州南西部の灌漑公園では、研究者らがメッシュネットワークに取り組んでおり、安価なセンサーを野外に設置しているという。これらは相互に通信し、フィールドの端または中心ピボット ポイントにある基地局に戻ります。
いつ灌水するか、どれくらいの量を灌水するかという質問に答えるのに役立ちます。土壌水分センサーのデータを見ると、土壌水分の低下状況がわかります。そうすることで、どれくらいの速さで水が減ったかがわかり、どれくらい早く灌水する必要があるかがわかります。
「どれくらいの量を施用すればよいかを知るには、データを見て、その時点で土壌水分が作物の根の深さまで増加しているかどうかを確認してください。」