W dobie rolnictwa 4.0 istnieją rozwiązania pomagające w uprawie w warunkach zmieniającego się klimatu. Należą do nich np. rządowy System Satelitarnego Monitorowania Upraw Rolnych, System Monitoringu Suszy Rolniczej czy Enorasis. Co w przypadku, gdy rolnik chce dokonać dodatkowych pomiarów w oparciu o bezwzględne dane, a nie tylko na podstawie własnego doświadczenia i badania organoleptycznego?

Czujniki do pomiaru wilgotności gleby

Firmy trudniące się w systemach zarządzeniem wodą w rolnictwie, proponują, by w ramach rolnictwa precyzyjnego stosować nie tylko stacje pogodowe, ale też czujniki wilgotności gleby. Ta metoda jest wprowadzana również w gospodarstwach o ogólnym profilu roślinnym, a nie jak by się mogło wydawać, tylko w sadownictwie czy uprawie ziemniaków.

Obecnie dynamikę zmiany temperatury i wilgotności gleby można zmierzyć za pomocą precyzyjnych czujników. fot. eAgronom
Obecnie dynamikę zmiany temperatury i wilgotności gleby można zmierzyć za pomocą precyzyjnych czujników. fot. eAgronom

Jak działa czujnik

Większość czujników opiera się na tej samej zasadzie: sonda lub czujnik widełkowy zostaje umieszczony w ziemi i podaje objętość wody w proc. oraz siłę wiążącą wodę w glebie – czyli jej potencjał.

Odczyt następuje w określonych odstępach czasu (nawet co 5 minut) i zostaje przesłany do aplikacji smartfonu lub platformy na komputerze. Ta z kolei oblicza algorytmy i przesyła powiadomienia o stanie gleby.

W ten sposób udostępniany jest zdalny monitoring zmian zachodzących w ciągu doby w glebie. Czujnik może być zintegrowany ze stacją pogody i podawać wyniki w czasie rzeczywistym, kilkudniowym lub rocznym.

Urządzenie można zamontować samodzielnie. Wbija się je tak jak szpadel, zwykle na skraju pola. Czujnik wystaje na długość ok 1,2 m i posiada wmontowany nadajnik GPS.

− Ilość czujników dobierana jest pod kątem lokalizacji i rozłożenia gospodarstwa. W gospodarstwie 50 ha, przy jednakowej glebie i skonsolidowanym położeniu pól w uprawie towarowo-zbożowej 1 czujnik w zupełności wystarcza. W bardzo dużych gospodarstwach (przykładowo 600 ha), rolnicy decydują się na ok. 4 czujniki z zamiarem późniejszego ich przemieszczania – mówi Jakub Kurzyński, menadżer działu obsługi klienta eAgronom Polska.

Łatwą analizę danych z pomiarów ma zapewnić aplikacja. fot. eAgronom
Łatwą analizę danych z pomiarów ma zapewnić aplikacja. fot. eAgronom

Użyteczność

Jak w przypadku większości narzędzi rolnictwa precyzyjnego – ich zakup powinien wiązać z późniejszymi oszczędnościami. Inwestycja w czujnik wilgotności gleby ma ułatwić podjęcie decyzji kiedy siać, nawozić i pryskać by redukować koszty paliwa i nawozów np. poprzez tzw. okienko opryskowe. Przykładowo, zabieg wapnowania może być efektywniejszy, gdy jest wykonany na wilgotnej glebie, co zwiększą rozpuszczalność wapnia i przenikanie go w głębsze warstwy.

− Czujniki wilgotności gleby wciąż są rzadko stosowane przez rolników, a mogły by być częściej. Na pewno jest to dobry kierunek, jeśli mówimy o rozwoju rolnictwa cyfrowego i prędzej czy później rolnicy będą musieli nauczyć się z takich narzędzi korzystać. Tak jak w uprawach, w których można kontrolować nawadnianie, jest to narzędzie wręcz podstawowe, tak w uprawie zbożowej powinniśmy podejść do niego jak do czujnika do pomiaru wilgotności ziarna - jest część rolników, która z niech korzysta i uważa to za w pełni uzasadnione. Badanie wilgotności gleby przyda się bardziej przy zasiewie niż opryskach, do których istotną wartością jest również wilgotność powietrza – mówi dr inż. Tomasz Wojciechowski z Instytutu Inżynierii Biosystemów Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

Sami producenci wskazują, że aplikacja kompatybilna z czujnikami może podpowiedzieć, kiedy wjechać maszyną na pole tak by nie zagęszczać struktury gleby. W ten sposób oszczędzamy czas związany chociażby z tym, że nie trzeba wybierać się na pole by zweryfikować warunki pod zabieg.

Z otrzymanych danych, można wywnioskować jakie będą plony, ponieważ czujniki zbierają informacje nie tylko z ostatnich 24 godz., 7 czy 30 dni, ale także całego roku.

W badaniu uprawy gleby uprawianej orkowo i bezorkowo przeprowadzonym przez firmę Pessl Instruments wykazano m.in., że aby czerpać każdorazowe maksymalne korzyści z zastosowania konkretnej techniki, należałoby stale monitorować szereg parametrów glebowych, które mogą się różnić nawet w obrębie jednego gospodarstwa. Przykładowo w sytuacji jeśli gleba nie ma już wystarczającej zdolności do zatrzymywania i wchłaniania wody (co można sprawdzić za pomocą czujników wilgotności gleby) należałoby zastosować metodę tradycyjną spulchniania gleby.

Z czujników do pomiaru wilgotności gleby i powietrza coraz częściej korzystają gospodarstwa uprawiające zboża. fot. metos.at
Z czujników do pomiaru wilgotności gleby i powietrza coraz częściej korzystają gospodarstwa uprawiające zboża. fot. metos.at

Koszty

Jak w przypadku większości narzędzi cyfrowych, ich przekrój jest zróżnicowany i zależy od producenta i modelu urządzenia. Na rynku mamy takie, które kosztują 200 zł, 1000 i nawet 20000 zł.

Za podstawowy czujnik, w który warto zainwestować by wniósł wartość do gospodarstwa zapłacimy ok 1000 zł netto. Do tego należy doliczyć coroczną opłatę w wysokości ok 1000 zł za obsługę w którą wchodzi: synchronizacja, abonament internetowy oraz serwis. Jeden czujnik zmierzy zarówno wilgotność i temperaturę gleby jak i powietrza.

Chociaż producenci technologii do cyfrowego monitorowania  jakości gleby dopiero wchodzą na polski rynek, to narzędzia do pomiaru wilgotności gleby mają już swoich zwolenników gospodarstwach o profilu roślinnym. Na dzień dzisiejszy tego typu sprzęt na pewno będzie dodatkowym i użytecznym narzędziem dla rolników zorientowanych na rolnictwo precyzyjne oraz dla tych, którzy są przekonani, że można lepiej decydować nawet w kwestiach, na które wpływu nie mamy,  jak pogoda. A im więcej informacji – tym lepsze decyzje agrotechniczne.