Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде утверждают, что измерение электропроводности может помочь сделать полив в садах более точным, а использование специального сельскохозяйственного робота значительно упростит оценку, говорится в релизе университета.
Эта система, подробно описанная в журнале Computers and Electronics in Agriculture, была разработана исследовательской группой Элиа Скудьеро, доцента кафедры точного земледелия и директора Центра сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Калифорнийского университета в Риверсайде.
Некоторые фермеры используют датчики влажности почвы, закопанные в землю, чтобы определить, когда нужно поливать. Эти датчики дороги и обычно устанавливаются лишь в нескольких местах, из-за чего фермерам приходится гадать, как меняются условия на сотнях или тысячах деревьев.
Даже если системы орошения подают одинаковое количество воды по всему саду, влажность почвы и доступность воды для деревьев могут сильно различаться от точки к точке в пределах одного поля.
Новая система заменяет ограниченные данные датчиков и догадки подробными картами. Робот перемещается по саду, измеряя электропроводность почвы. Эти показания в сочетании с данными стационарных датчиков влажности, уже установленных в земле, позволяют построить статистическую модель, которая прогнозирует содержание воды по всему саду.
Основные характеристики системы измерения влажности почвы UCR
Технология. Система использует небольшое полуавтономное наземное транспортное средство (50 см в длину и 43 см в ширину), оснащенное датчиком электромагнитной индукции, измеряющим электропроводность почвы.
Функция. Робот перемещается между рядами деревьев, собирая данные, которые преобразуются в карты высокого разрешения, точно показывающие, где почва слишком сухая или слишком влажная.
Эффективность. Определив специфические потребности в влаге отдельных участков, фермеры могут избежать недостаточного полива (который вызывает стресс у растений) или чрезмерного полива (который приводит к растрате воды и удушению корней).
Эффективность на практике. Полевые испытания в цитрусовых садах Калифорнии, проведенные в период с октября 2024 года по март 2025 года, показали, что технология обеспечивает «хорошую» точность картирования полей, предлагая масштабируемую альтернативу дорогостоящим стационарным датчикам.
Преимущества для управления садом
Сокращение потребления воды: позволяет получать "больше урожая с каждой каплей воды", поливая только тогда и там, где это необходимо.
Оптимизированное использование удобрений: снижает риск вымывания удобрений водой, которые могут проникнуть в грунтовые воды, минуя корни.
Преодоление изменчивости почв: даже в пределах одного сада типы почв могут различаться (например, песчаные или уплотненные), что приводит к неравномерному удержанию влаги. Этот робот обнаруживает такие различия, которые часто упускают стационарные датчики.
Команда подала заявки на патенты, связанные с этой технологией, и планирует перейти от исследовательских участков к испытаниям на коммерческих фермах, направленным на повышение устойчивости садоводства в засушливом климате.
Источник: UC Riverside. Автор: Жюль Бернштейн. Автор фото: Элия Скудьеро/UC Riverside.
