مُسَسْس

ما هو مستشعر التربة؟

أجهزة استشعار التربة هي أجهزة تستخدم لقياس خصائص التربة والظروف البيئية، وهي تستخدم عادة في الزراعة والبستنة والرصد البيئي للمساعدة في تحسين إدارة التربة والري ونمو النباتات.

وتستخدم أجهزة استشعار التربة في الزراعة والبستنة وتجميل الأراضي وغيرها من التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لرطوبة التربة مهماً، وهنا بعض السمات والخصائص الرئيسية لأجهزة استشعار التربة:

1 - عمق الاختبار: لأجهزة الاستشعار في التربة أعماق مختلفة للاختبار تتراوح بين بضعة سنتيمترات وعدة إنشات اعتمادا على نوع المحصول أو التطبيق ويؤثر عمق المسبار على دقة القراءات، حيث أن مستويات رطوبة التربة يمكن أن تتباين في أعماق مختلفة.

2- تكنولوجيا القياس: هناك نوعان رئيسيان من أجهزة استشعار رطوبة التربة هما: أجهزة استشعار تقوم على الكثافة وعلى المقاومة، وتقيس أجهزة استشعار الكثافة الثبات الكهربائي للتربة لتحديد محتواها من الرطوبة، بينما تقيس أجهزة استشعار المقاومة المقاومة الكهربائية للتربة.

3- جمع البيانات: تقوم أجهزة استشعار التربة بجمع البيانات باستمرار على مر الزمن، وتقدم معلومات آنية عن مستويات رطوبة التربة، ويمكن تخزين البيانات محلياً أو نقلها إلى نظام للرصد عن بعد لتحليلها.

4- المعايرة: يلزم معايرة أجهزة استشعار التربة بصورة دورية لضمان دقة القراءات وموثوقيتها.'ناتج إلى a معرف معيار أو مرجع قيمة.

5- مصدر الطاقة: تحتاج معظم أجهزة استشعار التربة إلى مصدر طاقة، يمكن أن يكون بطاريات أو ألواح شمسية، ولدى بعض أجهزة الاستشعار أيضاً خيارات اتصال سلكي أو لاسلكي لنقل البيانات.

6- المقاومة الجوية: تتعرض أجهزة استشعار التربة لعناصر خارجية مثل المطر والشمس والرياح، وهي بحاجة إلى أن تكون مقاومة للطقس ومتينة لتحمل الظروف القاسية.

وعموماً، توفر أجهزة استشعار التربة معلومات قيّمة عن مستويات رطوبة التربة، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق المستوى الأمثل لنمو النباتات، ومنع الإجهاد المائي، والحد من تكاليف الري.

مُلمس	جهاز استشعار درجة الحرارة	جهاز استشعار متكامل
سُسُس سُسُس سُسُس سُ	مُستَسِس	٤-٢-٢-٢-١-١ درجة حرارة حرارة الحرارة في التربة

6 أنواع أجهزة استشعار التربة

وهناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار التربة المصممة لقياس مختلف جوانب خصائص التربة، وهي ستة أنواع مشتركة من أجهزة استشعار التربة:

1 - أجهزة الاستشعار لرطوبة التربة:وتقوم هذه أجهزة الاستشعار بقياس محتوى التربة من الرطوبة، وتقدم معلومات عن كمية المياه الموجودة في التربة في وقت معين، وهي تستخدم على نطاق واسع في الزراعة والبستنة والرصد البيئي لتحسين الري وإدارة المياه.

توجد أنواع مختلفة من أجهزة استشعار رطوبة التربة، وهي تعمل استناداً إلى مبادئ مختلفة، وهنا بعض الأنواع الشائعة من أجهزة استشعار رطوبة التربة:

1-1- قياسات رطوبة التربة في الحجم: تقيس هذه أجهزة الاستشعار المحتوى المائي الحجمي للتربة، الذي يمثل كمية الماء في حجم معين من التربة، وهي تستخدم عادة إما القياس العاكس الزمني أو تقنيات القياس العاكس الترددي الترددي لقياس مستويات الرطوبة بدقة.

1-٢- مقاييس الستيريوس: تقيس مقاييس التماثلات السيسية رطوبة التربة بصورة غير مباشرة عن طريق تقييم التربة'وهي تتألف من مقياس فراغ متصل بكأس خزفي مسامي مدفون في التربة، والتوتر (أو الامتصاص) في الكوب الخزفي يشير إلى حالة رطوبة التربة.

1-3-3 قياسات رطوبة التربة: تقيس أجهزة استشعار التسارع رطوبة التربة من خلال تقييم التغيرات في الثوابت الكهربية الثنائية للتربة، ولها قطبان كهربائيان مُدخلان في التربة، وتجسد السعة بينهما محتوى الرطوبة، وهذه أجهزة الاستشعار معروفة بدقتها وموثوقيتها.

1.4. أجهزة استشعارات TTDT التي تقيس التربة'وهي تطلق نبضاً كهرومغناطيسياً وتحلل الوقت الذي يستغرقه انتقال النبضة عبر التربة، التي ترتبط بمحتوى رطوبة التربة.

2 - أجهزة استشعار درجة الحرارة في التربة:وتقوم أجهزة الاستشعار لقياس درجة حرارة التربة بقياس درجة حرارة التربة في مختلف الأعماق، كما أن رصد درجة حرارة التربة ضروري لفهم أثرها على نمو النبات والنشاط الميكروبي وغير ذلك من عمليات التربة.

وهناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار درجة حرارة التربة متاحة في السوق، وهي تعمل باستخدام تقنيات مختلفة، وهنا بعض الأنواع الشائعة من أجهزة استشعار درجة حرارة التربة:

2-1- أجهزة الاستشعار التي تعمل بالحرارة المزدوجة: تستخدم هذه أجهزة الاستشعار سلكين معدنيين مختلفين لقياس الفرق في درجة الحرارة بينهما، وتنتج إشارة فولطية تتناسب مع الفرق في درجة الحرارة، الذي يمكن استخدامه لحساب درجة حرارة التربة.

2-2- أجهزة كشف درجة حرارة المقاومة: تقيس هذه الأجهزة المقاومة الكهربائية لسلاك معدني أو لفيلم يتغير مع درجة الحرارة، وتوفر قراءات عالية الدقة ويشيع استخدامها في سياقات المختبرات.

٢-٣- العوامل الحرارية: تعمل أجهزة الاستشعار هذه بقياس التغير في المقاومة الكهربائية لمادة من أشباه الموصلات ذات درجة حرارة، وهي غير مكلفة، وسهلة الاستخدام، وتوفر حساسية عالية لتغيرات الحرارة الصغيرة.

2-4 أجهزة الاستشعار بالأشعة دون الحمراء: يستخدم هذا النوع من أجهزة الاستشعار تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء لقياس درجة حرارة سطح التربة، وهي غير معدية ويمكن استخدامها للاستشعار عن بعد للمناطق الكبيرة.

3 - أجهزة استشعارات NBTER0 للتربة:وأجهزة استشعار التربة NBTER0 هي أجهزة تستخدم لقياس أحماض التربة أو قِيَمَتها والتربة pH هي معيار أساسي يؤثر على توافر المغذيات والنشاط الميكروبي ونمو النباتات. وتساعد أجهزة استشعار التربة pH المزارعين والبساتين والباحثين في رصد وتعديل مستويات pH لصحة النبات المثلى.

هنا هم الأنواع المشتركة من أحواض استشعارات التربـط

سُحّاسات: تتكون هذه المجسّات من كهربائيّة زجاجيّة تقيس الفرق الفولطيّ بين التربّة والمحلول المرجعيّ. يتطابق الفرق الفولطي مع مستوى التربّة pH. تُستخدَم مجسّسات غذائيّات pH على نطاق واسع نظراً لدقّتها وموثوقيتها.

مُستشعرات ناتاتات مُستشعرات (Soil NPK مُستشعرات):أجهزة استشعارات NPK هي أجهزة تستخدم لقياس التربة'وهذه المغذيات الثلاثة ضرورية لنمو النباتات وتنميتها، كما أن توافرها في التربة يؤثر على غلة المحاصيل ونوعيتها.

5 - أجهزة استشعار سَبَقِ التَسَلُّم:وتقوم أجهزة استشعار موصلية التربة بقياس التوصيلية الكهربائية للتربة، أي قدرة تيار كهربائي على السير عبر التربة، مما يوفر معلومات عن ملوحة التربة، وتركيز الأسمدة، ونسيج التربة.

وأجهزة الاستشعار الخاصة بسبلية التربة، والمعروفة أيضاً بأجهزة استشعار التوصيل الكهربائي للتربة (NBTERL)، هي أجهزة تستخدم لقياس التوصيلية الكهربائية للتربة.'القدرة على إجراء التيار الكهربائي، الذي يمكن أن يوفر معلومات 

6 - أجهزة استشعارات ملوحة ملوحة التربة للتربة:وتقوم أجهزة استشعار ملوحة التربة بقياس المحتوى الملحي في التربة، وهو ما يمكن أن يؤثر على نمو النباتات ونوعية التربة، ورصد ملوحة التربة مهم في المناطق الزراعية التي يمكن أن تؤدي فيها ممارسات الري إلى تراكم الملح.

توجد أنواع مختلفة من أجهزة استشعار ملوحة التربة، وهي تعمل استناداً إلى مبادئ مختلفة، وهنا بعض الأنواع الشائعة من أجهزة استشعار ملوحة التربة:

1- المجسات الموصلية الكهربائية (NBTERL): يمكن أيضاً استخدام أجهزة استشعار NBTERL1، التي ذكرت في الإجابة السابقة، لتقدير مستويات ملوحة التربة.'(ج) الملامسة الكهربائية، مما يسمح لأجهزة الاستشعار NBTER0 بتقدير ملوحة التربة بصورة غير مباشرة.

2 - الحواسات البصرية: تستخدم أجهزة الاستشعار الضوئية ثنائيات انبثاق الضوء (LEDs) لتقييم لون أو فلورية التربة، التي يمكن أن تشير إلى المحتوى الملحي، ويمكن أن توفر كثافة وطول الموجة للضوء الذي تعكسه التربة معلومات عن التربة.'تركيبة الأيونات ومستوى الملوحة.

3. استشعارات القدرة: أجهزة استشعار القدرة تستخدم الثبات العازل للتربة لقياس المحتوى الملحي. وهي تتكون من أقطاب كهربية تنتج مجالاً كهربائياً، يتفاعل مع التربة.'التكثيف بين الإلكترودين يعكس التربة'الخواص الكهربائية، بما في ذلك الملوحة.

وتؤدي أجهزة استشعار التربة هذه دوراً حاسماً في الزراعة الدقيقة، والرصد البيئي، وإدارة الأراضي من خلال توفير بيانات قيّمة لاتخاذ القرارات وتحقيق ظروف التربة المثلى لنمو النباتات، ويقدم كل نوع من أنواع الاستشعار نظرة متعمقة محددة إلى مختلف جوانب صحة التربة ويمكن استخدامها منفردة أو مجتمعة لجمع معلومات شاملة عن خصائص التربة.

سُلَسَسَر الأسعار

وتتباين أسعار مستشعرات التربة تبعاً لعوامل مثل العلامة التجارية والنموذج والسمات والنوعية.

١ - جهاز الاستشعار الأساسي لرطوبة التربة: حوالي ٢٠ دولارا - ٥٠ دولارا.

٢ - جهاز الاستشعار المتقدم لرطوبة التربة: حوالي ٥٠ دولارا - ١٥٠ دولارا.

3- جهاز استشعار درجة حرارة التربة: حوالي 20 دولاراً - 150 دولاراً.

4 - جهاز استشعار NBHER0 للتربة: حوالي 30 دولاراً - 150 دولاراً.

5- أجهزة استشعار مغذيات التربة: أكثر تكلفة، وعادة ما تتجاوز 200 - 500 دولار.

6 - أجهزة الاستشعار الموصلة للتربة: حوالي 50 دولاراً - 150 دولاراً.

7 - أجهزة استشعار ملوحة التربة: حوالي 50 دولارا - 150 دولارا.

وهذه الأسعار تقديرات تقريبية فقط وقد تختلف الأسعار الفعلية تبعاً للمورّد والمنطقة وعوامل أخرى، ويوصى عند الشراء بالاتصال بالمورّد للحصول على إقتباس دقيق والحرص على اختيار جهاز الاستشعار المناسب لاحتياجاتك وميزانيتك.