وتؤدي أجهزة استشعار التربة دوراً حاسماً في الزراعة الحديثة من خلال توفير بيانات آنية عن ظروف التربة، مما يساعد المزارعين على اتخاذ قرارات مستنيرة فيما يتعلق بالري، والتسميد، وإدارة المحاصيل. وتقوم أجهزة الاستشعار هذه بقياس مختلف البارامترات مثل محتوى الرطوبة، ودرجة الحرارة، ومستوى NBTER0، ومستويات المغذيات، وملوحة التربة.

وهناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار التربة المتاحة للتطبيقات الزراعية:

1- مستشعرات الرطوبة: تقيس هذه المستشعرات كمية المياه الموجودة في التربة وتساعد المزارعين على تحديد وقت الري ومقداره، ويمكن أن تكون إما أجهزة استشعار قائمة على التركيز أو أجهزة استشعار قائمة على المقاومة.

2- أجهزة استشعار درجة الحرارة: تقيس هذه أجهزة الاستشعار درجة حرارة التربة، وهي مهمة لفهم نمو النبتة وتطورها، فضلاً عن إدارة الأمراض والآفات.

٣- أجهزة الاستشعار NBTERL0: تقوم أجهزة الاستشعار NBTERL1 بقياس مدى حموضة التربة أو تجانسها، وهذه المعلومات ضرورية لتحديد المستويات المناسبة من pH المطلوبة لنمو المحاصيل على النحو الأمثل.

4 - أجهزة استشعار المغذيات: تقيس هذه أجهزة الاستشعار تركيز المغذيات مثل النيتروجين، والفوسفور، والبوتاسيوم، وغيرها من المغذيات في التربة، ويمكن للمزارعين، برصد مستويات المغذيات، أن يعدلوا استخدامات الأسمدة وفقاً لذلك وأن يمنعوا الإفراط في التخصيب أو نقصه.

5 - أجهزة استشعار الملوحة: تقيس أجهزة استشعار الملوحة محتوى الملح في التربة، ويمكن أن تضر مستويات الملح المفرطة بنمو النبات، وبالتالي فإن رصد الملوحة يساعد المزارعين على اتخاذ الإجراءات اللازمة لإدارته.

ويمكن وضع هذه الاستشعارات في أعماق مختلفة داخل صورة التربة، تبعاً للاحتياجات المحددة للمحاصيل التي يجري زرعها، ويمكن نقل البيانات المجمعة من هذه الاستشعارات لاسلكياً إلى نظام مركزي أو الوصول إليها من خلال تطبيقات متنقلة، مما يسمح للمزارعين برصد وتحليل ظروف التربة عن بعد.

وعموماً، توفر أجهزة استشعار التربة أفكاراً قيّمة عن صحة التربة وخصوبة التربة، مما يمكّن من الممارسات الزراعية الدقيقة والاستخدام الأمثل للموارد من أجل الإنتاج المستدام والكفؤ للمحاصيل.

كيف تستخدم أجهزة الاستشعار في الزراعة؟

وتؤدي أجهزة الاستشعار دوراً حاسماً في الزراعة الحديثة، حيث تقدم مجموعة واسعة من التطبيقات التي تساعد المزارعين على الاستفادة المثلى من الموارد، وتحسين غلة المحاصيل، والتقليل إلى أدنى حد من الأثر البيئي. وهنا بعض الطرق الشائعة التي تستخدم بها أجهزة الاستشعار في الزراعة:

1 - مستشعرات رطوبة التربة: تقيس هذه أجهزة الاستشعار محتوى التربة من الرطوبة، مما يتيح للمزارعين الاستفادة المثلى من الري عن طريق توفير بيانات آنية عن ظروف التربة، مما يساعد على منع الإفراط في المياه أو الغرق فيها، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة استخدام المياه والمحاصيل الأكثر صحة.

2- أجهزة استشعار الطقس: توفر أجهزة استشعار الطقس بيانات عن درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح والهطول، وهذه المعلومات حيوية لاتخاذ قرارات مستنيرة تتعلق بالزرع والجني وإدارة الآفات.

3- أجهزة استشعار صحة المحاصيل: تستخدم أجهزة استشعار مختلفة، مثل أجهزة الاستشعار الطيفية للتصوير وأجهزة قياس الكلوروفيل، لتقييم صحة وحيوية المحاصيل، ويمكنها أن تكشف علامات الإجهاد أو المرض أو نقص المغذيات أو الآفات، مما يمكّن من التدخل في الوقت المناسب للحفاظ على صحة المحاصيل.

4 - أجهزة استشعار المغذيات: أجهزة استشعار مصممة لقياس مستويات مغذيات التربة تساعد المزارعين على رصد مدى توافر المغذيات الأساسية مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، مما يسمح بالتلقيح الدقيق ويقلل من مخاطر الإفراط في التسمم، مما يمكن أن يؤدي إلى التلوث البيئي.

5- رصد نمو المحاصيل: تستخدم أجهزة الاستشعار مثل مقاييس الحرارة دون الحمراء والكاميرات الحرارية لرصد نمو المحاصيل وتنميتها، وتساعد هذه البيانات المزارعين على تقييم فعالية ممارسات إدارة المحاصيل وإجراء التعديلات حسب الحاجة.

6- التصوير بالطائرات بدون طيار والسواتل: توفر تكنولوجيات الاستشعار عن بُعد، بما في ذلك الطائرات المسيّرة والسواتل المزودة بأجهزة استشعار مختلفة، معلومات مفصلة عن صحة المحاصيل وظروف التربة وتقلبها الميداني، وتساعد هذه البيانات في الممارسات الزراعية الدقيقة، مثل تطبيق المدخلات بالمعدل المتغير.

7 - أجهزة استشعار الأجهزة الآلية: الجرافات وغيرها من الآلات الزراعية مزودة بأجهزة استشعار من أجل تحسين العمليات إلى أقصى حد، مثل نظم التشغيل الآلي للسير من أجل الملاحة الميدانية الدقيقة، ورصد الغلة، وتعديل أوضاع المعدات في الوقت الحقيقي.

8 - رصد الثروة الحيوانية: تستخدم أجهزة الاستشعار لرصد صحة الماشية ورفاهها، وبارامترات التتبع مثل درجة حرارة الجسم، ومستويات النشاط، وسلوك التغذية.

ومن خلال الاستفادة من البيانات المستمدة من مختلف أجهزة الاستشعار هذه، يستطيع المزارعون أن يتخذوا قرارات قائمة على البيانات، وأن ينفذوا تقنيات زراعية دقيقة، وأن يقللوا من تكاليف المدخلات، وأن يقللوا إلى أدنى حد من الأثر البيئي، مع زيادة الإنتاجية إلى أقصى حد ممكن. وعلى وجه الإجمال، تشكل أجهزة الاستشعار جزءاً لا يتجزأ من تقدم الزراعة الحديثة التي تحركها التكنولوجيا.

ما هو مدى استشعار التربة؟

ويشير نطاق جهاز استشعار رطوبة التربة إلى نطاق قيم الرطوبة التي يستطيع قياسها، وأجهزة استشعار رطوبة التربة المختلفة لها نطاقات متفاوتة تبعاً لتقنيتها وتصميمها، وعموماً، يحدد الصانع نطاق أجهزة استشعار رطوبة التربة ويمكن أن يختلف بين النماذج.غير أن معظم أجهزة استشعار رطوبة التربة مصممة لقياس محتوى رطوبة التربة في نطاق يتراوح بين 0 في المائة و100 في المائة.

هو:'ومن المهم ملاحظة أن النطاق القابل للاستخدام قد يختلف تبعاً لحساس محدد ونوع التربة التي يجري قياسها، وبعض أجهزة استشعار رطوبة التربة أكثر ملاءمة لأنواع معينة من التربة أو لمستويات رطوبة معينة من غيرها.

وبالإضافة إلى مدى الرطوبة، يمكن أيضاً أن توفر أجهزة استشعار رطوبة التربة قياسات من حيث المحتوى المائي الحجمي (VWC) أو التوتر المائي في التربة، وتمثل هذه الأجهزة النسبة المئوية للمحتوى المائي في التربة، بينما يقيس التوتر المائي في التربة القوة التي تحتاج النباتات إلى أن تمارسها لاستخراج المياه من التربة.

عند اختيار التربة المستشعرة،'لا بد منه للنظر في المتطلبات المحددة لتطبيقك والتأكد من أن جهاز الاستشعار'يتماشى المدى مع مستويات الرطوبة المتوقعة في تربة الخاص بك.

أجهزة استشعار الزراعة

(أ) الزراعة - المراقبة - البيانات - NBTERP0 - 2024.pdf