Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Zapping af jorden med elektricitet for at skabe detaljerede jordbundskort til gårde

Erasmus Oware, Ph.d., assisterende professor ved universitetet ved Buffalo Department of Geology, holder en jordfugtighedssonde i flere dybder i sit laboratorium. Kredit:Douglas Levere

En professor ved universitetet i Buffalo har udtænkt en genial måde til hurtigere at teste jord på landbrugsmarker for at lave detaljerede kort over forskellige jordtyper. Disse kort kan derefter bruges til at designe mere effektive landbrugsmetoder.

Erasmus Oware, Ph.d., adjunkt ved Institut for Geologi ved UB College of Arts and Sciences (CAS), har designet et system til hurtigt at måle den elektriske ledningsevne af hver kvadratyard af en mark for at bestemme grænserne for forskellige typer jord. Derefter, nogle få traditionelle bore- og testteknikker kan fastslå jordens sammensætning af et bredt område. Projektet er i samarbejde med Darcy Telenko, Ph.d., af Cornell Cooperative Extension.

Metoden reducerer i høj grad tiden til at lave et jordbundskort - konventionelle teknikker tager en dag at kortlægge 1 hektar, men den tid er reduceret til 20 minutter med den nye metode - og giver et meget mere detaljeret kort.

"Det er hurtigere, og du får et jordkort med højere opløsning, " sagde Oware. "Vi indsamler en masse datapunkter, mange flere end med traditionel jordprøvetagning."

Hans metode vandt $84, 840 tilskud fra New York Farm Viability Institute, som er blevet udvidet med støtte fra CAS. Pengene blev brugt til at købe udstyret og vil være med til at betale for, at eleverne laver feltarbejde på projektet denne sommer.

Owares system involverer at trække en elektronisk bølgeudsender bag en ATV, der krydser hver yard af en mark. En modtager i køretøjet registrerer jordens ledningsevne og dens præcise placering. Resultatet er et detaljeret kort over de forskellige jordtyper, genereret med tusindvis af datapunkter.

Derefter udføres traditionelle feltforsøg for at bestemme de forskellige jordtypers vandholdende kapacitet. At vide, hvordan jorden holder vand, er afgørende for at bestemme, hvor meget kunstvanding og hvor meget gødning, der kræves.

"Vi vil fortælle landmanden, 'Denne del af marken holder vand i længere tid, så du kan vande det sjældnere. Det andet område holder ikke vand, så det skal vandes mindre, men oftere, " sagde Oware.

For meget vanding kan forårsage flere problemer.

"Hvis du overvander en gård, vandet vil enten skabe afstrømning og vaske gødningen ind i nærliggende overfladevandområder, eller det vil inducere dræning, hvorved gødningen dræner ud over rodzonen og vil forurene grundvandsressourcerne, " sagde Oware. "På den anden side, undervanding vil skabe vandstress af planten, påvirker plantekvalitet og udbytte."

Dermed, at få et præcist greb om vanding sparer vand, reducerer mængden af ​​brugt gødning og sparer energi, han sagde.

"Vi forsøger at designe en bæredygtig og miljøvenlig måde at drive landbrug på."

Enheden måler jordens ledningsevne på 20 og 40 centimeters dybde, hjertet af den vegetabilske "rodzone".

Oware sagde, at landmænd er ivrige efter at deltage i hans undersøgelse. En gård i Niagara County og to gårde i Erie County er blevet undersøgt, og 12 mere vil blive tilføjet.

Han sagde, at landmænd af erfaring ved, hvilke områder af deres marker, der producerer forskelligt, men de detaljerede kort giver dem meget mere nøjagtighed og detaljer om hvorfor.

Når vandbehovet på en gårdmark er kortlagt, næste trin er at modificere vandingssystemet, så forskellige områder af marken kan vandes med forskellige hastigheder. Oware sagde, at han arbejder på at udvikle et ventilsystem til det formål.

Fordi Owares kortlægningsmetode er så hurtig, den kan bruges på store, landbrug i industristørrelse, han sagde. Han kortlagde for nylig en syv hektar stor mark på tre timer, genererer mere end 50, 000 datapunkter.


Varme artikler