Colleen Josephson, universitair docent elektrotechniek en computertechniek aan de Universiteit van Californië in Santa Cruz, heeft een prototype gebouwd van een passieve radiofrequentietag die ondergronds kan worden ingegraven en radiogolven van een bovengrondse lezer kan reflecteren. Deze sensor kan worden vastgehouden door een persoon, worden gedragen door een drone of worden bevestigd aan een voertuig. De sensor zou telers vertellen hoeveel vocht er in de grond zit op basis van de tijd die de radiogolven nodig hebben om de grond te bereiken.
Josephson wil het gebruik van remote sensing bij irrigatiebeslissingen bevorderen.
"De algemene motivatie is om de precisie van de irrigatie te verbeteren", aldus Josephson. "Tientallen jaren van onderzoek tonen aan dat je met sensorgestuurde irrigatie water bespaart en hoge opbrengsten behoudt."
De huidige sensornetwerken zijn echter duur en vereisen zonnepanelen, bedrading en internetverbindingen. Per testlocatie kost dat duizenden dollars.
Het probleem is dat de lezer in de buurt van de tag moet komen. Ze schat dat haar team het binnen 10 meter boven de grond en tot 1 meter diep in de grond kan laten werken.
Josephson en haar team hebben een succesvol prototype van de tag gebouwd. Het is een doosje ter grootte van een schoenendoos, met daarin de radiofrequentietag die wordt gevoed door een paar AA-batterijen en een bovengrondse lezer.
Gefinancierd door een subsidie van de Foundation for Food and Agriculture Research, is ze van plan het experiment te herhalen met een kleiner prototype en er tientallen te maken, genoeg voor veldproeven op commercieel beheerde boerderijen. De proeven zullen worden uitgevoerd met bladgroenten en bessen, omdat dat de belangrijkste gewassen zijn in de Salinasvallei bij Santa Cruz, zei ze.
Een van de doelen is om te bepalen hoe goed het signaal door bladerdaken heen zal reizen. Tot nu toe hebben ze op het station tags naast druppelleidingen tot een diepte van 75 centimeter begraven en nauwkeurige bodemmetingen gedaan.
Irrigatie-experts in het noordwesten waren lovend over het idee – precisie-irrigatie is inderdaad duur – maar hadden ook veel vragen.
Chet Dufault, een kweker die geautomatiseerde irrigatietools gebruikt, vindt het concept wel leuk, maar hij vreest voor de hoeveelheid werk die nodig is om de sensor in de buurt van de tag te brengen.
"Als je iemand of jezelf moet sturen, kun je net zo makkelijk binnen 10 seconden een grondsonde inbrengen", zei hij.
Troy Peters, hoogleraar biologische systeemtechniek aan de Washington State University, vroeg zich af hoe het type bodem, de dichtheid, de textuur en de oneffenheden in de bodem de metingen beïnvloeden en of elke locatie afzonderlijk gekalibreerd moet worden.
Honderden sensoren, geïnstalleerd en onderhouden door technici van het bedrijf, communiceren via de radio met één enkele ontvanger die wordt gevoed door een zonnepaneel tot op 450 meter afstand, dat vervolgens gegevens naar de cloud verzendt. De batterijduur is geen probleem, omdat de technici elke sensor minstens één keer per jaar bezoeken.
Josephsons prototypes herinneren aan 30 jaar geleden, aldus Ben Smith, technisch irrigatiespecialist bij Semios. Hij herinnert zich de verborgen draden die een werknemer fysiek in een draagbare datalogger moest steken.
De huidige sensoren kunnen gegevens over water, voeding, klimaat, plagen en meer analyseren. De bodemdetectoren van het bedrijf voeren bijvoorbeeld elke 10 minuten metingen uit, waardoor analisten trends kunnen signaleren.
Plaatsingstijd: 6 mei 2024