Los sensores de suelo son una solución que ha demostrado su eficacia a escalas más pequeñas y que podrían resultar invaluables para fines agrícolas.
¿Qué son los sensores de suelo?
Los sensores rastrean las condiciones del suelo, lo que permite la recopilación y el análisis de datos en tiempo real.Los sensores pueden rastrear casi cualquier característica del suelo, como el ADN de los microorganismos residentes, para cambiar el equilibrio hacia un microbioma del suelo más saludable, un mayor rendimiento y un menor uso de recursos.
Los distintos tipos de sensores en la agricultura utilizan diversos métodos, como señales eléctricas y medición del reflejo de ondas de luz, para determinar las características esenciales del campo que pueden transformar las operaciones agrícolas.
Tipos de sensores de suelo
Los sensores del suelo pueden medir características del suelo como el contenido de humedad, la temperatura, el pH, la salinidad, la radiación fotosintética y el equilibrio de nutrientes.—principalmente el vital nitrógeno, fósforo y potasio (NPK).
Además de sus beneficios en el manejo de cultivos, como una mejor calidad del grano y una menor lixiviación de nutrientes, los sensores del suelo pueden informar pronósticos sobre los recursos hídricos, la estabilidad de la tierra y el cambio climático.
Otros casos de uso incluyen la programación del riego, las evaluaciones de cuencas hidrográficas, la elaboración de perfiles ecológicos microbianos y la prevención de enfermedades de las plantas.
Beneficios del uso de sensores de suelo
El seguimiento del estado del suelo proporciona muchos beneficios a los agricultores y jardineros, incluido un mayor rendimiento de los cultivos y una mayor eficiencia de los recursos.La IoT, los servicios en la nube y la integración de la IA permiten a los productores tomar decisiones basadas en datos.
Los sensores optimizan el uso de fertilizantes, mantienen las plantas saludables, maximizan los recursos y minimizan la escorrentía y la liberación de gases que atacan el medio ambiente.Un seguimiento constante también previene problemas, como brotes de patógenos o compactación del suelo.
El seguimiento del estado del suelo mediante sensores de suelo también puede optimizar el uso de fertilizantes y agua.Él'Se estima que aproximadamente el 30% del fertilizante de nitrato aplicado en los EE. UU. se elimina y contamina las fuentes de agua.Incluso los sistemas de riego más adecuados pueden llegar a desperdiciar hasta un 50% de agua, y la agricultura es responsable del 70% del uso mundial de agua dulce.La capacidad de reponer de manera eficiente y efectiva la humedad del suelo podría tener un gran impacto.
Instalación y calibración de sensores de suelo
Cada sensor tendrá su propia guía de instalación, pero la instalación generalmente requiere cavar un hoyo o una zanja dentro de una hilera de cultivo y colocar los sensores a múltiples profundidades, incluso cerca de las raíces de las plantas.
En un área grande, las mejores prácticas dictan la ubicación en sitios indicativos del resto del campo o tipo de suelo a manejar, cerca de emisores de agua y en contacto directo con el suelo (es decir, sin bolsas de aire).Los sitios de los sensores también deben estar señalizados o marcados de otro modo en la superficie para evitar daños accidentales.
Además de una instalación adecuada, la calibración del sensor es clave.Los sensores de suelo registran datos de humedad del suelo como contenido volumétrico de agua (VWC), y cada tipo de suelo tiene su propio VWC.Los sensores de humedad del suelo a menudo tienen diferentes sensibilidades y es posible que deban calibrarse individualmente.
Solución de problemas
Pueden ocurrir fallas en el equipo debido a problemas eléctricos, interferencias de la vida silvestre o cables mal conectados.Cualquier fuga de aire en un tensiómetro lo hará poco confiable.Garantizar la profundidad de instalación y los métodos de impermeabilización correctos puede ayudar a evitar problemas futuros.
Las técnicas comunes de solución de problemas incluyen:
Comprobación de la fuente de alimentación y los circuitos
Limpieza de los sensores sin utilizar productos químicos.
Realizar un mantenimiento regular para reemplazar las piezas dañadas según el fabricante.'guía de reparación
Monitoreo de la salud del suelo
Los sensores de suelo ofrecen una estrategia más precisa y optimizada para la evaluación de la salud del suelo.Las evaluaciones de suelo convencionales equivalen a una biopsia, que puede llevar semanas o meses, dependiendo de las propiedades del suelo.
Las mediciones de los sensores son mucho más rápidas y toman una o dos horas por cada 50 acres.Los sensores muestran todo lo necesario para una gestión eficiente del cultivo, incluido el contenido de agua, la tensión del agua y la presencia de materia orgánica.—un gran indicador de la salud general del suelo—sin necesidad de retirar físicamente muestras de suelo.
Integración con sistemas de gestión agrícola
Según un informe de StartUS Insights, los sensores de suelo son la tecnología de monitoreo del suelo de mayor impacto debido a su escalabilidad, eficiencia y utilidad.La combinación de sensores de suelo con otras tecnologías agrícolas florecientes, incluido el mapeo de suelos impulsado por inteligencia artificial, imágenes aéreas, robots automatizados de monitoreo de suelos, rastreadores de emisiones, análisis de suelos con realidad aumentada, nanotecnología e integración de cadenas de bloques, puede optimizar la gestión agrícola.
Desafíos y soluciones en la tecnología de sensores de suelos
Según un informe de 2020 de la Universidad de Nebraska, solo el 12% de las granjas estadounidenses utilizan sensores de humedad del suelo para determinar los horarios de riego.Los sensores de suelo se han vuelto más viables debido a mejoras significativas en la accesibilidad, la facilidad de uso y las capacidades de procesamiento y visualización de datos, pero se necesitan más avances.
Los sensores de suelo deben volverse más rentables e interoperables para su adopción global.Existen muchos tipos de sensores, lo que resulta en una falta de estandarización y compatibilidad.
Muchas tecnologías existentes dependen de sensores propietarios, lo que puede dificultar la personalización.Los avances en la tecnología de sensores, como los desarrollados por UC Berkeley, simplifican la incorporación para proporcionar monitoreo de datos en vivo y promover una toma de decisiones ágil en todos los campos y mercados.
Estudios de caso: Implementación exitosa de sensores de suelo
Los sensores de suelo ayudan a los agricultores a ahorrar agua y dinero
Un estudio de la Universidad de Clemson encontró que los sensores de humedad del suelo pueden aumentar los agricultores'el ingreso neto promedio en un 20% al aumentar la eficiencia del riego en campos probados que cultivaban maní, soja o algodón.
Campos deportivos más sostenibles
Los recintos deportivos también están adoptando sensores de suelo.El estadio de Wembley y el Citizens Bank Park (el hogar de los Filis de Filadelfia) se encuentran entre los recintos deportivos que utilizan sensores de suelo para mantener superficies de juego exuberantes y al mismo tiempo maximizar el uso de agua y energía, según el fabricante de sensores de suelo Soil Scout.
Tendencias futuras en la tecnología de sensores de suelo
Las tendencias emergentes incluyen la nanotecnología, con nanopartículas a base de oro o plata que aumentan la sensibilidad del sensor para detectar contaminantes del suelo como los metales pesados.
Los sensores recubiertos con nanocompuestos podrían rastrear las características del suelo y luego liberar nutrientes, como oxígeno, en respuesta a las fluctuaciones en la calidad del suelo.Otros calculan bioindicadores, como el recuento de lombrices o la diversidad de microorganismos, mediante análisis de ADN, para mejorar el microbioma del suelo.
Hora de publicación: 09-abr-2024