science >> Wetenschap >  >> Natuur

De grond zappen met elektriciteit om gedetailleerde bodemkaarten voor boerderijen te maken

Erasmus Oware, doctoraat, assistent-professor aan de universiteit van Buffalo Department of Geology, heeft een bodemvochtsonde met meerdere dieptes in zijn laboratorium. Krediet:Douglas Levere

Een professor aan de Universiteit van Buffalo heeft een ingenieuze manier bedacht om sneller grond in landbouwvelden te testen om gedetailleerde kaarten te maken van verschillende grondsoorten. Die kaarten kunnen vervolgens worden gebruikt om efficiëntere landbouwpraktijken te ontwerpen.

Erasmus Oware, doctoraat, universitair docent bij de vakgroep Geologie van het UB College of Arts and Sciences (CAS), heeft een systeem ontworpen om snel de elektrische geleidbaarheid van elke vierkante meter van een veld te meten om de grenzen van verschillende grondsoorten te bepalen. Vervolgens, met een paar traditionele boor- en testtechnieken kan de bodem van een groot gebied worden vastgesteld. Het project is in samenwerking met Darcy Telenko, doctoraat, van de Cornell Coöperatieve Uitbreiding.

De methode vermindert de tijd om een ​​bodemkaart te maken aanzienlijk - conventionele technieken nemen een dag in beslag om 1 acre in kaart te brengen, maar die tijd wordt met de nieuwe methode teruggebracht tot 20 minuten en levert een veel gedetailleerdere kaart op.

"Het is sneller, en je krijgt een bodemkaart met een hogere resolutie, " zei Oware. "We verzamelen veel datapunten, veel meer dan bij traditionele bodembemonstering."

Zijn methode won een $ 84, 840 subsidie ​​van het New York Farm Viability Institute, die is aangevuld met steun van het CAS. Het geld werd gebruikt om de apparatuur aan te schaffen en zal helpen bij het betalen voor studenten om deze zomer veldwerk aan het project te doen.

Het systeem van Oware omvat het slepen van een elektronische golfzender achter een ATV die elke meter van een veld doorkruist. Een ontvanger in het voertuig registreert de geleidbaarheid van de grond en de exacte locatie. Het resultaat is een gedetailleerde kaart van de verschillende grondsoorten, gegenereerd met duizenden datapunten.

Vervolgens worden traditionele veldproeven uitgevoerd om het waterhoudend vermogen van de verschillende grondsoorten te bepalen. Weten hoe de bodem water vasthoudt, is cruciaal om te bepalen hoeveel irrigatie en hoeveel kunstmest nodig is.

"We zullen de boer vertellen, 'Dit deel van het veld houdt langer water vast, zodat je hem minder vaak hoeft te irrigeren. Het andere gebied houdt geen water vast, dus er hoeft minder water te worden gegeven, maar vaker, ' zei Oware.

Te veel water geven kan verschillende problemen veroorzaken.

"Als je een boerderij te veel irriteert, het water zal ofwel afvloeiing creëren en de meststof in nabijgelegen oppervlaktewaterlichamen spoelen, of het zal drainage veroorzaken waardoor de mest buiten de wortelzone wegvloeit en de grondwaterbronnen vervuilt, " zei Oware. "Aan de andere kant, onder-irrigatie zal leiden tot waterstress van de plant, invloed op de plantkwaliteit en opbrengst."

Dus, een nauwkeurige greep krijgen op irrigatie bespaart water, vermindert de hoeveelheid gebruikte kunstmest en bespaart energie, hij zei.

"We proberen een duurzame en milieuvriendelijke manier van landbouw te ontwerpen."

Het apparaat meet de geleidbaarheid van de grond op 20 en 40 centimeter diep, het hart van de plantaardige "wortelzone".

Oware zei dat boeren graag willen deelnemen aan zijn onderzoek. Eén boerderij in Niagara County en twee boerderijen in Erie County zijn onderzocht, en er komen er nog 12 bij.

Hij zei dat boeren uit ervaring weten welke delen van hun akkers anders produceren, maar de gedetailleerde kaarten geven ze veel meer nauwkeurigheid en details over het waarom.

Zodra de waterbehoefte van een landbouwperceel in kaart is gebracht, de volgende stap is om het irrigatiesysteem aan te passen, zodat verschillende delen van het veld met verschillende snelheden kunnen worden bewaterd. Oware zei dat hij werkt aan de ontwikkeling van een klepsysteem voor dat doel.

Omdat de kaartmethode van Oware zo snel is, het kan worden gebruikt op grote, industriële boerderijen, hij zei. Hij bracht onlangs een veld van zeven hectare in drie uur in kaart, het genereren van meer dan 50, 000 gegevenspunten.