3D talajnedvességmonitoring rendszer

Kategória: Növénytermesztés | Forrás: ELCOM KFT., 2018/03/06

A technika mai állása mellett azonban egyre több lehetőség van a változók kezelésére, a folyamatok megismerésére. Ilyen eszköz a méréstechnika és a térinformatika modern megoldási lehetőségének ötvözete, az ELCOM által kifejlesztett védett szellemi tulajdon, a 3D TALAJNEDVESSÉG-MONITORING RENDSZER.

Rendszerszemléletünk középpontjában az egészséges növény áll. Ideális egyensúlyi helyzetről csak abban az esetben beszélhetünk, ha a természeti és a mesterséges tényezők jól kiegészítik egymást a növényélettan szempontjából (1. ábra).

1. ábra. Természeti és mesterséges tényezők hatása

Hogy minél jobban kiszolgálhassuk a növény igényeit, ezért a lehető legtöbb fizikai, kémiai és biológiai mérési adatot kell begyűjtenünk és feldolgoznunk az élőhely közvetlen környezetéből.

Növényélettani és ezért gazdasági kérdésként is az egyik legfontosabb tényező a tápanyagot szállító víz jelenléte, mennyisége, mozgása a talajfelszín alatt.
Növényfenológiai szempontból rendkívül fontos megtudnunk, hogy mi történik a csapadékkal, öntözővízzel. Mikor és hol fog elszivárogni, pangani vagy éppen elpárologni a víz, milyen feltételek mellett hasznosul a legjobban?!

A 3D TALAJNEDVESSÉG-MONITORING REND­SZER ezekre és még sok más kérdésre is segít megtalálni a választ. Minden mérési adat feldolgozásának alapfeltétele, hogy rendelkezzünk egy monitoring-rendszerrel, ami biztosítja az adatok folyamatos és automatizált gyűjtését (2. ábra).

2. ábra. Talajnedvesség monitoring képernyőkép

A mérőműszerek több paraméterről képesek adatot szolgáltatni, a talaj százalékos értékű nedvességtartalmáról, talajhőmérsékletről, valamint a sótartalomról is.

A szondába épített érzékelők 10 centiméterenként több rétegben mérnek, igény szerinti mélységben, a legegyszerűbb kivitel is alkalmas a 30–120 cm közötti használatra.

Megoldásunk lényegi eleme, hogy a földfelszín feletti és alatti terek állandó, valamint változó paraméterei egy közös 3D térinformatikai rendszerben kerülnek összekapcsolásra, megjelenítésre. Módszerünk segítségével valós időben „láthatóvá” válnak azok a felszín alatti folyamatok, amelyek jelentősen meghatározzák a növények fejlődését, életciklusának minőségét és ezzel a gazdaságos és eredményes termelést.

Az ELCOM által fejlesztett 3D TALAJNEDVESSÉG-MONITORING RENDSZER a valóságban nemcsak a hisztorikus vagy a pillanatnyi monitoringadatok megjelenítésére képes, hanem a modell és előrejelzési adatok, valamint döntéstámogató információk előállításának a komplex lehetőségét is biztosítja.

A 3D térinformatikai megjelenítés feltétele, hogy megismerjük a vizsgálandó parcella domborzati viszonyait és a felszín alatti talajparamétereket, azok rétegződését. Ezért a területen mintavételezéses talajvizsgálatot kell végezni, ennek vizsgálati eredményeit inputadatként kell bevinni a térinformatikai modellbe. Ezek a paraméterek jelentős mértékben meghatározzák a talaj vízháztartását, a felszín alatt a víz mozgását, az adott talajszerkezet mennyire tartja vissza vagy engedi elszivárogni a csapadékot, illetve az öntözővizet. A geológiai és a felszín alatti talajtani paraméterek alapvetően állandónak tekinthetők, egyszeri befektetéssel hosszútávon használható, értékes információt képviselnek.

A komplex 3D-s megjelenítés biztosítja a geodéziai és talajtani szempontból felmért földterület felszín alatti elrendeződésének megtekintését a virtuális térben
(3. ábra).

3. ábra. Felszín alatti tér 3D modellje

A talajnedvességmérő műszerek által mért adatok színinformációkká alakíthatóak át, így a 3D-s virtuális térben szemléletesen, valós időben ábrázolható a felszín alatti nedvességeloszlás. Kimutathatók a pangó talajvízű, a gyors elszivárgású parcellarészek, azok felszín alatti pontos helye.

A begyűjtött mérési adatok adatbázisba kerülnek és a megjelenítő szoftver segítségével tetszőleges időtartományt feldolgozó videófilm is készíthető az egyébként eddig nem látható felszín alatti történésekről. Ezzel a megoldással tulajdonképpen négy dimenzióban vizsgálható a folyamatok időbeli változása.

Az állandóan változó jellegű meteorológiai, valamint egyéb kémiai és fizikai paraméterek szintén beintegrálhatók a 3D TALAJNEDVESSÉG-MONITORING RENDSZER-be, így jobban értelmezhetővé válnak a felszín alatti térben az eddig nem látható folyamatok, illetve megérthető, időben felismerhető a változók hatása a növényélettanra vonatkozóan.

Az érzékelők egy időben képesek mérni a talajnedvességet, talajhőmérsékletet és az összes sótartalmat is. Ez utóbbi paraméter fontos lehetőséget biztosít nemcsak a talajkezelésre, hanem a kijuttatott tápanyagok nyomon követésére is. A sótartalom és a nedvesség időbeli és térbeli változásai információt szolgáltatnak a talajnedvesség, az oldott anyagok és a növények közötti komplex kölcsönhatásokról. Nem utolsósorban figyelemmel kísérhető a szikesedés folyamata, így még időben meg lehet állítani a súlyos mértékű talajkárosodást.

A talajtulajdonságok és a talajnedvesség ismeretében meghatározható az egyes növényekre vonatkozó hervadáspont, ahol már nem képes vizet felvenni a talajból. Rendszerünk segítségével mérhető, ábrázolható ez az állapot, így időben van esély a kárenyhítésre.

A hervadáspont alatti talajnedvesség esetén a növény már nem képes vizet felvenni az adott talajszerkezetből.

4. ábra. Piros színű rétegekben már nem működik a gyökérzet

A 4. ábrán már két rétegben (5 és 25 cm) is megfigyelhető ez az állapot egy valós négyhektáros területen.

Növényélettani tulajdonságok ismeretében, illetve modelladatok alapján riasztás rendelhető az ilyen eseményekhez. Meteorológiai előrejelzések vagy öntözési tervek ismeretében kármegelőző lépéseket lehet tenni a riasztási jelzések alapján.

A 3D TALAJNEDVESSÉG-MONITORING RENDSZER olyan komplex felszín alatti online mérési adatokkal és folyamatinformációkkal rendelkezik, amelyek eddig nem voltak elérhetők a precíziós gazdálkodás számára. Ezen információk integrálása valószínűleg új távlatokat nyithat a precíziós gazdálkodási rendszerek számára.

ELCOM KFT.
7400 Kaposvár, Zaranyi u. 5.
tel/fax +36 82 421 628
elcom@elcom.hu

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaHarasztiné Lajtár Klára:
A borkezelés, palackozás, csomagolás és szállítás berendezései - Borászati technológiák II.

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai