Dirvožemio kartografavimas kaip žemės ūkio valdymo priemonė

Dirvožemio kartografavimas yra labai svarbi priemonė norint suprasti žemę po mūsų kojomis. Jis suteikia esminės informacijos žemės naudojimo planavimui, dirvožemio apsaugai ir žemės ūkio valdymui. Jis padeda mums suprasti fizines, chemines ir biologines dirvožemio savybes ir leidžia priimti pagrįstus sprendimus dėl žemės naudojimo ir valdymo.

Dabartiniai maisto gamybos metodai toli gražu nėra tvarūs. Intensyvūs ūkininkavimo metodai ir plačiai paplitęs cheminių medžiagų naudojimas sausina mūsų dirvožemį ir teršia vandenį. Be to, žemės ūkis yra atsakingas už didelę mūsų sunaudojamo vandens dalį; Pasaulio bankas apskaičiavo, kad žemės ūkyje sunaudojama 701 TP3 t viso pasaulyje sunaudojamo gėlo vandens.

Pasaulinės duomenų laboratorijos vandens trūkumo laikrodžio ataskaitos rodo, kad apie 2,3 milijardo žmonių visame pasaulyje susiduria su vandens trūkumu, ir ši tendencija spartėja. Dar blogiau, kad visuotinis atšilimas, dėl kurio daugelyje šalių kyla sausros, padidino vandens poreikį, ypač Europoje, kurioje praėjusiais metais buvo išskirtinės karščio bangos.

Darnaus vystymosi tikslai reikalauja aplinkai nekenksmingo žemės ūkio, kartu užtikrinant didžiausią įmanomą derlių. Norint skatinti darnų žemės ūkį, pateikiant tikslius duomenis apie kiekį, vietą ir laiką, reikalinga išsami informacija apie dirvožemio profilį ir jo geografinį pasiskirstymą. Tiksli ir naujausia informacija apie dirvožemio sudėtį ypač leidžia geriau ir efektyviau valdyti derlingumą, didinti pasėlių produktyvumą ir tvarumą.

Kas yra dirvožemio kartografavimas?

Dirvožemio kartografavimas – tai procesas, apimantis sistemingą dirvožemio tipų ir jų pasiskirstymo konkrečioje vietovėje stebėjimą ir registravimą. Jis turi keletą svarbių pritaikymų. Jis padeda ūkininkams priimti pagrįstus sprendimus dėl pasėlių pasirinkimo, tręšimo ir drėkinimo.

Tai taip pat padeda žemės valdytojams kurti dirvožemio išsaugojimo ir atkūrimo strategijas. Dirvožemio žemėlapius taip pat naudoja inžinieriai ir statybos specialistai, projektuodami pastatus, kelius ir kitus infrastruktūros projektus, atitinkančius vietos dirvožemio sąlygas.

Dirvožemis teikia itin svarbias ekosistemų paslaugas, tokias kaip vandens filtravimas, potvynių kontrolė, augalų augimo terpė ir dirvožemio biotos buveinė. Žemės ūkis užima apie 38 procentus Žemės neužšąlančio ploto, iš kurių dirbama žemė sudaro apie 12 procentų, o ganyklos – apie 26 procentus.

Todėl informacija apie dirvožemį yra labai svarbi ilgalaikiam dirvožemio valdymui. Dirvožemio profilis ir jo erdvinis pasiskirstymas yra du svarbiausi komponentai skatinant tvarų žemės ūkį, kuriam reikalingi tikslūs duomenys apie kiekį, erdvę ir laiką.

Skaitmeniniai dirvožemio žemėlapiai (DSŽ) yra skaitmeninio arba statistinio aplinkos kintamųjų ir dirvožemio savybių ryšio modelio sukūrimas, kuris vėliau taikomas geografiniam duomenų šaltiniui, siekiant sudaryti prognozinį žemėlapį.

Per pastaruosius porą dešimtmečių sukurtos geokompiuterinės technologijos leido naudoti DSM. Pavyzdžiui, „GeoPard“ technologijos naudoja šiuolaikinį geografinės informacijos mokslą, skaitmeninį reljefo modeliavimą, nuotolinį stebėjimą ir neapibrėžtąją logiką, kad sukurtų itin tikslius 3D dirvožemio tyrimų žemėlapius.

Tačiau vienas didžiausių dirvožemio kartografavimo iššūkių yra dirvožemio tipų kintamumas tam tikroje vietovėje. Dirvožemio savybės gali labai skirtis nedideliais atstumais dėl topografijos, augmenijos dangos ir žemės naudojimo istorijos skirtumų. Norėdami įveikti šį iššūkį, dirvožemio mokslininkai naudoja statistinius metodus, kad interpoliuotų tarp mėginių ėmimo taškų ir sukurtų ištisinį dirvožemio tipų žemėlapį.

Dirvožemio kartografavimas kaip žemės ūkio valdymo priemonė

GeoPard 3D dirvožemio žemėlapiai gali padėti žemės ūkio įmonėms pasinaudoti supaprastintu ir skaitmenizuotu dirvožemio valdymu. Jos gali sužinoti apie dirvožemio savybes po žeme dideliame plote, o ne tik tam tikrose vietose.

Šis supratimas leidžia ūkininkams įgyvendinti tinkamus apdorojimo metodus. Tai gali padėti jiems padidinti derlingumą ir atitinkamai derlių, tuo pačiu sumažinant vandens ir trąšų sunaudojimą.

Kaip 3D dirvožemio žemėlapiai padeda ūkininkams ir žemės ūkio įmonėms?

Tai tapo įprasta praktika vadinamajame tiksliajame ūkininkavime, kuriame naudojamos pažangiausios technologijos, siekiant gauti tiksliausią informaciją apie dirvožemio būklę, orus ir pasėlius. Ūkininkai iš to gauna naudos šiais būdais:

• Dirvožemio sudėtis. Labai svarbu suprasti, kokie dirvožemio elementai egzistuoja, kad būtų galima nustatyti, kurie pasėliai ar veislės geriausiai tinka kiekvienam žemės sklypui.
• Patikrinkite drėgmę. Labai svarbu suprasti kiekvieno pasėlių ploto drėgmę. Tai leidžia geriau valdyti drėkinimą. Šis patikrinimas paprastai atliekamas naudojant dirvožemio temperatūros žemėlapius.
• Dirvožemio tekstūra. Žinodami dirvožemio tekstūrą, ūkininkai gali nustatyti, kokias trąšas jie gali naudoti bet kuriuo metu ir bet kurioje vietoje.
• Ph ir laidumas. Labai svarbu nustatyti dirvožemio kintamuosius, tokius kaip pH ir laidumas, kad būtų galima geriau parinkti trąšas ir kitas maistines medžiagas.
• Vaisingumas. Norint pasirinkti geriausią laikotarpį pasėliams auginti, labai svarbu žinoti, kokio derlingumo galima tikėtis iš žemės sklypo.

Dirvožemio kartografavimo poveikis ūkininkavimo produktyvumui

Pirmiausia, kaip minėta anksčiau, ūkininkai apie dirvožemio derlingumą ir produktyvumą sužino vizualizuodami savo žemės aukštį, šlaito maistinių medžiagų prieinamumą, organinių medžiagų kiekį ir dirvožemio pH.

Šie žemėlapiai būtų tiesiogiai naudingi ne tik ūkininkams, bet ir politikos formuotojams, tyrėjams bei technikams, nes politikos formuotojai gali įgyvendinti atitinkamą politiką, atsižvelgdami į dirvožemio kokybę konkrečiose vietose, o technikai gali taikyti veiksmingas technologijas.

Vyriausybė gali naudoti žemėlapius, kad priimtų efektyvesnius valdymo sprendimus dėl trąšų importo, paskirstymo ir rekomendacijų, įskaitant mišrias trąšas. Tai padeda pasirinkti pasėlius ir plėtoti plėtros programas, skirtas dirvožemio sveikatai gerinti ir žemės ūkio derlingumui didinti, kartu apsaugant dirvožemį nuo blogėjimo.

Žemės ūkis ir kitos pramonės šakos didina dirvožemio informacijos poreikį. Pavyzdžiui, sodininkystės plėtros pareigūnams gali tekti nustatyti, kiek jų kontroliuojamos žemės tinka vaisiams auginti ir kur ji yra, ar ji išsibarsčiusi, ar telkiniuose ir pan.

Verslo sektorius gali naudoti gautą informaciją apie dirvožemį kurdamas dinamiškas ir patogias naudoti mobiliąsias programėles, kurios teikia dirvožemio savybes, su trąšomis susijusią ir kitą informaciją žemės ūkio planuotojams kaip komercinių žemės ūkio konsultavimo paslaugų dalį.

Šie dirvožemio žemėlapiai ne tik padėti padidinti pasėlių derlių, bet ir šių augalų maistinę vertę, kuri padės spręsti visuomenės sveikatos problemas, tokias kaip mitybos trūkumai Amerikos gyventojų tarpe.

Kaip rinkti duomenis naudojant dirvožemio žemėlapius

Norint gauti kelių lygių informaciją apie dirvožemį, galima taikyti keletą strategijų. Tradiciškai darbai buvo kuriami naudojant atviras žemės duobes, tačiau šiandien turime prieigą prie daug sudėtingesnių prietaisų.

Svarbiausi yra šie:

• Elektriniai ir elektromagnetiniai jutikliai. Vienas iš labiausiai paplitusių dirvožemio kartografavimo metodų yra jo elektrinių ir elektromagnetinių savybių įvertinimas. Šios vertės padės mums suprasti jo sudėtį, taip pat gauti daug kitos naudingos informacijos. Įranga, kuria buvo kuriami šie žemėlapiai, anksčiau buvo antžeminė, pavyzdžiui, traktorius, aprūpintas įtaisu, galinčiu matuoti šias elektrines vertes.
• Optiniai jutikliai. Šioje situacijoje naudojama įranga, galinti aptikti dirvožemio spalvos pokyčius ir remiantis šia informacija interpretuoti jų savybes. Šiems tikslams vis dažniau naudojami dronai. Jie gali daryti itin tikslias Žemės nuotraukas iš atitinkamo aukščio.
• Mechaniniai jutikliai. Įprastas žemės sklypo sudėties nustatymo būdas yra naudoti įrangą, kuri, pritvirtinta prie dirvožemio, leidžia nustatyti, kokios medžiagos jį sudaro ir koks jų tankis.
• Elektrocheminiai jutikliai. Šie prietaisai gali aptikti kalio, nitratų ir kitų elementų buvimą, taip pat jų elektrines savybes.

Žemės ūkio produktyvumo padidėjimas dėl dirvožemio kartografavimo

Klimatas, dirvožemio savybės ir gamybos elementų naudojimas daro įtaką žemės ūkio produktyvumui ir derliaus kiekiui. Trąšos, drėkinimas, sėklos, insekticidai ir ūkininkų gebėjimai daro įtaką ūkio produkcijai.

Tikslioji žemdirbystė yra nauja ūkininkavimo valdymo strategija, kai ūkininkai renka ir analizuoja duomenis, kad optimizuotų sąnaudas ir praktiką ir pasiektų geriausių rezultatų.

Ši informacija naudojama sprendimams priimti, kokius augalus sėti ir kada bei kur naudoti trąšas, agrochemines medžiagas ar vandenį. Dėl to ūkininkai gali optimizuoti savo sąnaudas, kuo geriau išnaudodami ribotus išteklius.

Mūsų 3D dirvožemio žemėlapiai gali būti naudingi visiems, dirbantiems žemės ūkyje. Tačiau galutiniai vartotojai yra patys ūkininkai, kurie sutaupys laiko ir pinigų, tuo pačiu laikydamiesi vis griežtesnių aplinkosaugos reikalavimų.

Žemės ūkio įmonės taip pat gauna pelno, nes gali daugiau nei 801 TP3T sutrumpinti dirvožemio priežiūrai skiriamą laiką. Šiuo metu dirvožemio priežiūra daugiausia atliekama rankomis, o tai užima daug laiko.

Naudojant „GeoPard“ technologijos, nemažai darbo užduočių gali būti atliekamos nuotoliniu būdu, per atstumą arba jas galima automatizuoti. Vartotojui nereikia vykti į lauką, kad surinktų duomenis dirvožemio mėginiai ir siųsti juos į laboratoriją. Taip pat išvengiama išankstinio planavimo etapų, kaip ir su tuo susijusių administracinių išlaidų.

Tai leidžia ūkininkams sumažinti rankinių proceso etapų skaičių ir atitinkamai sutrumpinti jiems atlikti reikalingą laiką. Mūsų metodas išsiskiria keliais aspektais: mes nebandome tobulinti dabartinių procesų ir procedūrų. Vietoj to, ketiname taikyti naujus būdus, kad visiškai permąstytume pasenusią sistemą.

Dažnai užduodami klausimai

1. Kuo kontūrinis žemėlapis bus naudingas ūkininkui?

Kontūrinis žemėlapis yra vertinga priemonė ūkininkams, nes jis vizualiai vaizduoja žemės formą ir aukštį. Naudodami kontūrines linijas, jungiančias vienodo aukščio taškus, ūkininkai gali nustatyti savo laukų nuolydį ir drenažo modelius.

Ši informacija padeda planuoti ir įgyvendinti veiksmingas dirvožemio ir vandens valdymo praktikas, tokias kaip kontūrinis arimas, terasavimas ir drenažo sistemų įrengimas.

Kontūriniai žemėlapiai taip pat padeda išvengti dirvožemio erozijos, optimizuoti drėkinimą ir maksimaliai padidinti pasėlių produktyvumą, suprantant žemės topografines ypatybes.

2. Kuri iš šių priežasčių nėra įprasta dirvožemio žemėlapių naudojimo priežastis?

Jie dažniausiai naudojami įvairiems tikslams, įskaitant žemės ūkio planavimą, žemės valdymą ir aplinkos vertinimus. Tačiau jie paprastai nenaudojami konkrečios vietovės oro sąlygoms nustatyti.

Vietoj to, jie suteikia vertingos informacijos apie dirvožemio tipus, derlingumo lygį, drenažo savybes ir maistinių medžiagų pasiskirstymą, leisdami ūkininkams priimti pagrįstus sprendimus.

Suprasdami dirvožemio savybių erdvinį kintamumą, suinteresuotosios šalys gali optimizuoti žemės naudojimą ir sumažinti poveikį aplinkai.

3. Kas yra dirvožemio produktyvumas?

Dirvožemio produktyvumas reiškia dirvožemio gebėjimą palaikyti augalų augimą ir aprūpinti sveikus pasėlius būtinomis maistinėmis medžiagomis. Tai dirvožemio gebėjimo išlaikyti didelį derlių ir norimą žemės ūkio produkcijos lygį laikui bėgant matas. 

4. Kas naudoja dirvožemio žemėlapius?

Juos naudoja įvairūs asmenys ir organizacijos, užsiimančios žemės ūkiu, žemės valdymu ir aplinkos planavimu. Ūkininkai ir agronomai juos naudoja priimdami pagrįstus sprendimus dėl pasėlių pasirinkimo, tręšimo ir drėkinimo.

Žemės planuotojai ir vystytojai juos naudoja, kad nustatytų žemės tinkamumą įvairiems tikslams, pavyzdžiui, infrastruktūros statybai ar gamtinių teritorijų išsaugojimui. Aplinkos mokslininkai ir tyrėjai jais remiasi tirdami dirvožemio savybes ir jų poveikį ekosistemoms.

Be to, vyriausybinės agentūros ir politikos formuotojai naudoja žemėlapius žemės naudojimo planavimui ir gamtosaugai.

5. Kuris šlaito elementas tinkamas ūkininkavimui?

Švelnūs šlaitai paprastai laikomi tinkamais ūkininkavimui dėl savo palankių savybių. Šie šlaitai užtikrina tinkamą drenažą, sumažina erozijos riziką ir leidžia efektyviai įsigerti vandeniui.

Jie taip pat palengvina technikos valdymą ir sumažina dirvožemio sutankinimo tikimybę. Nuožulnūs šlaitai užtikrina pusiausvyrą tarp pakankamo vandens sulaikymo ir tinkamo vandens drenažo, todėl jie palankūs įvairiai žemės ūkio praktikai ir augalų augimui.

6. Kas yra dirvožemio valdymas?

Dirvožemio tvarkymas – tai praktika ir metodai, naudojami dirvožemio kokybei ir produktyvumui palaikyti ir gerinti žemės ūkio tikslais.

Tai apima tokias strategijas kaip dirvožemio tyrimai, maistinių medžiagų valdymas, erozijos kontrolė, drėkinimo valdymas ir sėjomaina. Dirvožemio tvarkymo tikslas – optimizuoti dirvožemio sveikatą, derlingumą, struktūrą ir drėgmės kiekį, siekiant paremti tvarų ir produktyvų žemės ūkį.

Įgyvendindami tinkamą dirvožemio tvarkymo praktiką, ūkininkai gali padidinti pasėlių augimą, sumažinti dirvožemio degradaciją ir apsaugoti ilgalaikį savo žemės produktyvumą.