Γεωπόνοι και εδαφολόγοι προετοιμάζουν βέλτιστες πρακτικές για τους αγρότες για να τους βοηθήσουν να λάβουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με τη διαχείριση των χωραφιών και των καλλιεργειών τους. Ο Rintaro Kinoshita και μια ομάδα ερευνητών έχουν διαπιστώσει ότι ένα εργαλείο όπως ο «Αισθητήρας φαινομενικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας (ECa)» μπορεί να παρέχει σημαντικές πληροφορίες για γεωργικά χωράφια. επίσημη ιστοσελίδα της Αμερικανικής Εταιρείας Αγρονόμων.
Ο Kinoshita είναι επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Γεωργίας και Κτηνιατρικής του Obihiro, στην Ιαπωνία, αλλά διεξήγαγε αυτήν την έρευνα ενώ ήταν στο Πανεπιστήμιο Cornell των ΗΠΑ.
Έρευνα είχε εκδοθεί στο Agronomy Journal, μια δημοσίευση της Αμερικανικής Εταιρείας Αγρονόμων.
Φυσικά, το έδαφος και τα χαρακτηριστικά του είναι από τους σημαντικότερους παράγοντες για τη γεωργία. Η χωρική διακύμανση στις αποδόσεις των καλλιεργειών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τρεις παράγοντες: τοπογραφία, έδαφος και παράσιτα/ασθένειες.
Οι αγρότες συχνά βασίζονται σε δοκιμές εδάφους για να κατανοήσουν τις ιδιότητες του εδάφους, αλλά χρειάζονται χρόνο και είναι ακριβές. Η Kinoshita και η ομάδα χρησιμοποίησαν τεχνολογία αισθητήρων που τους επιτρέπει να συλλέγουν διάφορες πληροφορίες για τις καλλιέργειες και το έδαφος χωρίς να σκάβουν το έδαφος. Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να μεταφερθούν με γεωργικό εξοπλισμό όπως τρακτέρ και παρέχουν σημαντικές πληροφορίες. Για να βαθμονομήσουν τις πληροφορίες, οι ερευνητές συνέκριναν τα δεδομένα από τους αισθητήρες τους με τα αποτελέσματα των αναλύσεων δειγμάτων εδάφους.
Η μελέτη διεξήχθη στην επικράτεια των πολιτειών Μέριλαντ και Ντέλαγουερ (περιοχές της παράκτιας πεδινής περιοχής και του οροπεδίου του Πιεμόντε). Η ομάδα διερεύνησε 26 χωράφια με καλαμπόκι σε δύο αντίθετες γεωγραφικές και θεματικές περιοχές.
Ο αισθητήρας φαινομενικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας (ECa) έχει αποδειχθεί ότι είναι ο πιο επιτυχημένος στην αξιολόγηση των ιδιοτήτων του εδάφους σε σύγκριση με τα δείγματα εδάφους που ελήφθησαν. Αυτοί οι αισθητήρες ήταν σε θέση να προβλέψουν τη δομή του εδάφους, ειδικά σε διαφορετικά βάθη, και τη διαθέσιμη περιεκτικότητα σε νερό. Δεδομένου ότι το νερό είναι η μόνη αγώγιμη φάση, οι μετρήσεις των ιδιοτήτων του εδάφους που επηρεάζουν τη διαθεσιμότητα νερού μπορούν να προβλεφθούν χρησιμοποιώντας ECa. Οι μετρήσεις αφορούν την υγρασία του εδάφους και την απόδοση του καλαμποκιού, κάτι που αποτελεί πολύτιμη πληροφορία για τους αγρότες.
Η ομάδα δοκίμασε επίσης άλλες τεχνολογίες, αλλά τα αποτελέσματα δεν ήταν τόσο πειστικά όσο ο εμφανής αισθητήρας αγωγιμότητας. Το πλεονέκτημα της καταγραφής δεδομένων μέτρησης με αισθητήρες είναι ότι γίνεται αρκετά γρήγορα, συνήθως χρειάζονται 1-2 ώρες για κάθε πενήντα στρέμματα. Από την άλλη πλευρά, η δοκιμή του πυρήνα του εδάφους μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες ή μερικές φορές μήνες, ανάλογα με τις ιδιότητες του εδάφους.
Η Kinoshita εξηγεί ότι για την καλύτερη διαχείριση των καλλιεργειών, είναι σημαντικό να αρχίσουμε να δίνουμε μεγαλύτερη προσοχή στα βαθύτερα στρώματα του εδάφους και ο αισθητήρας ECa μπορεί να είναι πολύ χρήσιμος από αυτή την άποψη.
Αυτή η μελέτη υποστηρίχθηκε από την Willard Agri-Service of Frederick, Inc. υποστηρίζεται από το Κοινό Πρόγραμμα Υποτροφιών Μεταπτυχιακών Σπουδών Ιαπωνίας/Παγκόσμιας Τράπεζας.
Επιπλέον, το Πανεπιστήμιο Obihiro συνεργάζεται εντός ένα εικονικό πρόγραμμα ανταλλαγής γεωπονικών γνώσεων με το Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison. Τόσο η περιοχή Obihiro στην Ιαπωνία όσο και το Wisconsin στις Ηνωμένες Πολιτείες καλλιεργούν τις ίδιες καλλιέργειες: πατάτες και σόγια. Το πρόγραμμα εστιάζει στα συστήματα διατροφής και στην επιστήμη του εδάφους.