Slimme Bodemvochtsensoren: Boeren Efficiëntie en Opbrengst Verhogen

Planten verzamelen water en het grootste deel van hun nutriënten uit de bodem. Deze bodemnutriënten worden geabsorbeerd door de wortels van planten en via een vasculair weefsel genaamd "Xylem" naar de bladeren getransporteerd waar fotosynthese plaatsvindt. De bodem ondersteunt dus de volledige voedselketen door te fungeren als initieel platform voor voedselgeneratie voor niet alleen planten maar ook voor andere levende wezens.

Landbouwers en boeren weten het belang van het handhaven van optimale voeding en vochtgehalte van de bodem om de groei van gewassen te faciliteren. Gebruik van meststoffen en mest verbetert de kwaliteit van de bodem en een robuust irrigatiesysteem faciliteert het controleren van het watergehalte erin.

Voortgang in Internet of Things en sensortechnologie heeft geleid tot diverse bodemvocht-detectiesystemen. Door deze apparaten te gebruiken kan een boer de kwaliteit van zijn bodem monitoreren en beheren en een gewas kiezen dat geschikt is om op zijn velden te groeien. Er zijn verschillende mechanismen die deze sensoren gebruiken om bodemwatergehalte te bepalen. Het is daarom belangrijk om vertrouwd te raken met verschillende terminologieën gerelateerd aan bodemvocht.

Enkele Trefwoorden Geassocieerd met Bodemvocht:

Hieronder zijn enkele terminologieën die gelinkt zijn aan de meting van bodemvocht:

• • Bodemwatergehalte: Ook wel bodemvochtniveau genoemd, is het hoeveelheid water aanwezig in een bekende hoeveelheid bodem op een bepaald moment. Het wordt doorgaans uitgedrukt als inches water per voet bodem OF als % water bij gewicht of volume van bodem.
• • Verzadiging: Verzadiging verwijst naar het bodemwatergehalte wanneer alle poriën van de bodem met water gevuld zijn. Het is een tijdelijke toestand omdat overmatig water onder invloed van zwaartekracht uit de bodem afstroomt.
• • Veldcapaciteit: Het verwijst naar het bodemwatergehalte naarmate zwaartekracht het overmatige water uit de poriën verwijdert. In andere termen, het is de hoeveelheid water die de bodem kan vasthouden.
• • Bodemvochtspanning: Ook aangeduid als de bodemmatriciële potentiaal, is het de kracht waarmee water aan de bodem kleeft. Het wordt doorgaans uitgedrukt in bars.
• • Permanente Verwelkingspunt (PWP): PWP verwijst naar het minimum aan water in de bodem dat een plant nodig heeft om niet te verwelken. Als het bodemwatergehalte lager is dan de PWP, kan de plant zijn turgor niet herwinnen.
• • Beschikbaar Watercapaciteit: Het is de hoeveelheid water aanwezig voor plantengroei tussen PWP en de veldcapaciteit van de bodem. Het heet ook Plant Available Water (PAW) en wordt gemeten als inches beschikbaar water per voet bodem.

Deze terminologieën worden doorgaans gebruikt bij het bepalen van het vochtgehalte van de bodem. Verschillende bodemvochtsensoren gebruiken deze terminologieën om de hoeveelheid vocht aan te geven. Het functioneren van bodemvochtsensoren hangt doorgaans af van de mechanismen die door de sensoren gebruikt worden.

Verschillende Typen Bodemvochtsensoren:

1) Reflectometers:

Bodemvochtsensoren die reflectometrie gebruiken, bepalen het watergehalte door de verandering in een specifieke parameter te meten zodra deze door de bodem gereflecteerd wordt. In een reflectometer zijn er doorgaans twee of drie metalen staven die diep in de bodem geïnsereerd worden. Een golf van bekende parameter wordt door deze staven gestuurd. De sensor vangt de gereflecteerde golf op en de hoeveelheid vocht in de bodem wordt bepaald op basis van de veranderingen in de parameters.

Op basis van de parameters die door de reflectometer gebruikt worden, worden ze ingedeeld in drie verschillende typen:

• • Time Domain Reflectometer (TDR): parameters zijn snelheid en sterkte van de elektromagnetische golf
• • Frequency Domain Reflectometer (FDR): parameter is de frequentie van de golf
• • Amplitude Domain Reflectometer (ADR): parameters zijn dielektrische constante en bodemelektrische geleiding van een impedantiesignaal.

2) Time Domain Transmission (TDT):

Een time-domain-transmissometer is vergelijkbaar met een TDR, maar het bestaat uit een complete lus waar beide uiteinden verbonden zijn met een elektrische bron. TDT meet de tijd die de puls nodig heeft om door de complete lus te propageren zodra deze diep in de bodem begraven is. De tijd die de puls nodig heeft om te propageren zal meer zijn voor vochtige bodem dan voor droge bodem. Door rekening te houden met de tijd die de puls nodig heeft, wordt de hoeveelheid vocht in de bodem geschat.

3) Tensiometers:

Een tensiometer gebruikt bodemvochtspanning om het vochtgehalte in de bodem te bepalen. Het bestaat uit een glazen buis gevuld met water. Het einde van de buis is voorzien van een poreuze tip die diep in de bodem geïnsereerd wordt. De bodem trekt het water uit de buis door bodemvochtspanning zodra het vochtgehalte daalt. Dit creëert een vacuum in de buis dat de verandering in het bodemwatergehalte reflecteert.

4) Granulaire Matrix-sensoren:

Deze sensor meet elektrische weerstand om het vochtniveau in de bodem te bepalen. Het bestaat uit elektroden die omhuld zijn in een granulaire matrix van kwarts. Dit apparaat is ingeperkt in een gipsoplossing gevuld in een metalen behuizing. Een kleine elektrische lading wordt door de elektroden gestuurd en de elektrische weerstand door hen wordt gemeten. In het geval het vocht in de bodem daalt, wordt het water uit de sensor door de bodem getrokken en daardoor neemt de weerstand toe. Deze verandering in het weerstandsniveau wordt dan gebruikt om het bodemwatergehalte te schatten.

Neem Nu Contact Op en Maak Verbinding Met Onze In-house IoT-Expert!

Neem contact op

Een IoT-aangedreven Bodemvochtbeheersysteem:

Bodemvocht is een belangrijke eigenschap die de groei van planten faciliteert. Het fungeert als oplosmiddel voor verschillende nutriënten in de bodem en fungeert zelf als primaire ingrediënt voor fotosynthese. Het reguleert de bodemtemperatuur wat verder zorgt voor het bloeien van nieuwe planten.

Het meten van het bodemwatergehalte is daarom belangrijk om de opbrengst van gewassen te maximaliseren en de kwaliteit ervan te waarborgen. Bodemvochtsensoren die op verschillende mechanismen werken, zijn ontstaan die boeren helpen up-to-date te blijven over de kwaliteit van hun boerderijbodems.

IoT-aangedreven bodemvochtdetectiesysteem is een van de veelvoorkomende toepassingen van landbouw-IoT. De data verzameld via vochtsensoren wordt via een gateway naar een gecentraliseerd platform getransporteerd dat fungeert als commandocentrum voor een boer. Door de data op dit platform te gebruiken, kan hij verschillende landbouwoperaties remote monitoreren en beheren en de kwaliteit en gezondheid van zijn gewassen waarborgen.

Gebruikte Hardware:-

Prijs: $70

Intellia INT G01 - Bodemvochtsensor

Intellia INT G01 - Bodemvochtsensor (Transmitter) is een hoge-precisie, hoge-gevoeligheid bodemvochtmeetinstrument. Dit product is een metalen behuizing, hoge druksterkte, goede afdichtingsprestaties; het gebruik van het elektromagnetische-puls-principe om de schijnbare dielektrische constante van de bodem te meten.

Snelle Specificaties

Model No INT G01 Monitoring-principe FDR Structuur 4-pintype Output-signaal 4-20mA Voeding DC12-24V Reactietijd ＜1s