I takt med att torka börjar bli fler än åren med riklig nederbörd i de nedre sydöstra delarna av landet har bevattning blivit mer en nödvändighet än en lyx, vilket har fått odlare att söka efter effektivare sätt att avgöra när de ska bevattna och hur mycket de ska applicera, till exempel med hjälp av jordfuktighetssensorer.
Forskare vid Stripling Irrigation Park i Camilla, Georgia, utforskar alla aspekter av bevattning, inklusive användningen av jordfuktighetssensorer och den radiotelemetri som krävs för att överföra data tillbaka till jordbrukarna, säger Calvin Perry, parkens chef.
”Bevattningskällorna har ökat avsevärt i Georgia de senaste åren”, säger Perry. ”Vi har nu fler än 13 000 centrala vattenledningar i delstaten, med mer än 1 000 000 hektar bevattnade. Förhållandet mellan grundvatten och ytvatten för bevattning är ungefär 2:1.”
Koncentrationen av centrala pivoter finns i sydvästra Georgia, tillägger han, med mer än hälften av centrala pivoterna i delstaten i Lower Flint River Basin.
De viktigaste frågorna som ställs vid bevattning är: när ska jag bevattna och hur mycket ska jag applicera? säger Perry. ”Vi tror att om bevattningen är tidsbestämd och schemalagd bättre kan den optimeras. Potentiellt kan vi spara bevattningar mot slutet av säsongen om markfuktighetsnivåerna är där de behöver vara, och kanske kan vi spara den kostnaden för applicering.”
Det finns många olika sätt att schemalägga bevattning, säger han.
"För det första kan du göra det på det gammaldags sättet genom att gå ut på fältet, sparka i jorden eller titta på bladen på växterna. Eller så kan du förutsäga grödornas vattenanvändning. Du kan använda bevattningsplaneringsverktyg som fattar bevattningsbeslut baserat på mätningar av markfuktighet."
Ett annat alternativ
”Ett annat alternativ är att aktivt spåra markfuktighetsstatusen baserat på sensorer placerade på fältet. Denna information kan vidarebefordras till dig eller samlas in från fältet”, säger Perry.
Jordmånen i den sydöstra kustslätten uppvisar stor variation, konstaterar han, och odlare har inte en enda jordtyp på sina åkrar. Av denna anledning uppnås effektiv bevattning i dessa jordar bäst med hjälp av någon form av platsspecifik hantering och kanske till och med automatisering med hjälp av sensorer, säger han.
”Det finns flera sätt att få jordfuktighetsdata från dessa sonder. Det enklaste sättet är att använda någon form av telemetri. Jordbrukare är väldigt upptagna och de vill inte behöva gå ut på vart och ett av sina fält och läsa av en jordfuktighetssensor om de inte behöver. Det finns ett antal sätt att få dessa data”, säger Perry.
Själva sensorerna delas in i två huvudkategorier, Watermark-jordfuktighetssensorerna och några av de nyare kapacitanstyp-jordfuktighetssensorerna, säger han.
Det finns en ny produkt på marknaden. Genom att kombinera växtbiologi och agronomisk vetenskap kan den indikera höga stressnivåer, växtsjukdomar, grödors hälsostatus och växternas vattenbehov.
Tekniken är baserad på USDA-patentet BIOTIC (Biologically Identified Optimal Temperature Interactive Console). Tekniken använder en temperatursensor för att övervaka bladens temperatur i taket på din gröda för att fastställa vattenstress.
Denna sensor, placerad i odlarens fält, tar denna avläsning och vidarebefordrar informationen till basstationen.
Den förutspår att om din gröda överskrider den maximala temperaturen i så många minuter, upplever den fuktstress. Om du bevattnar grödan kommer temperaturen i trädkronan att sjunka. De har utvecklat algoritmer för ett antal grödor.
Mångsidigt verktyg
”Radiotelemetri handlar i princip om att få data från en plats på fältet till din pickup i utkanten av fältet. På så sätt behöver du inte gå in på ditt fält med en bärbar dator, ansluta den till en box och ladda ner data. Du kan ta emot kontinuerlig data. Eller så kan du ha en radio nära sensorerna på fältet, kanske placera den lite högre upp, och du kan överföra det tillbaka till en kontorsbas.”
Vid bevattningsparken i sydvästra Georgia arbetar forskare med ett mesh-nätverk, där de placerar ut billiga sensorer ute i fält, säger Perry. De kommunicerar med varandra och sedan tillbaka till en basstation vid kanten av fältet eller en central vridpunkt.
Det hjälper dig att besvara frågorna om när du ska bevattna och hur mycket du ska bevattna. Om du tittar på jordfuktighetssensorns data kan du se minskningen av jordfuktighetsstatusen. Det ger dig en uppfattning om hur snabbt den har sjunkit och hur snart du behöver bevattna.
"För att veta hur mycket du ska applicera, titta på data och se om markfuktigheten ökar ner till djupet av dina grödors rötter vid just den tidpunkten."
Publiceringstid: 3 april 2024