Mapowanie gleb jako narzędzie zarządzania rolnictwem

Mapowanie gleb to kluczowe narzędzie do zrozumienia podłoża pod naszymi stopami. Dostarcza istotnych informacji do planowania użytkowania gruntów, ochrony gleby i zarządzania rolnictwem. Pomaga nam zrozumieć fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleby oraz umożliwia podejmowanie świadomych decyzji dotyczących użytkowania i zarządzania gruntami.

Obecne techniki produkcji żywności są dalekie od zrównoważonych. Intensywne techniki rolnicze i powszechne stosowanie chemikaliów wysuszają naszą glebę i zatruwają wodę. Co więcej, rolnictwo odpowiada za znaczną część naszego zużycia wody; Bank Światowy szacuje, że rolnictwo odpowiada za 701 t/3 t całkowitego zużycia słodkiej wody na świecie.

Raporty World Data Lab dotyczące zegara niedoboru wody wskazują, że około 2,3 miliarda ludzi na całym świecie zmaga się z niedoborem wody, a trend ten przyspiesza. Co gorsza, globalne ocieplenie, które powoduje susze w wielu krajach, zwiększyło zapotrzebowanie na wodę, szczególnie w Europie, gdzie w ubiegłym roku wystąpiły wyjątkowe fale upałów.

Cele zrównoważonego rozwoju wymagają rolnictwa przyjaznego dla środowiska, a jednocześnie przynoszącego możliwie najwyższe plony. Aby wspierać zrównoważone rolnictwo z precyzyjnym nakładem środków pod względem ilości, miejsca i czasu, niezbędne są szczegółowe informacje na temat profilu glebowego i jego rozmieszczenia geograficznego. Dokładne i aktualne informacje dotyczące składu gleby, w szczególności, umożliwiają lepsze i skuteczniejsze zarządzanie żyznością, zwiększając produktywność upraw i zrównoważony rozwój.

Czym jest mapowanie gleb?

Mapowanie gleb to proces polegający na systematycznej obserwacji i rejestrowaniu typów gleb oraz ich rozmieszczenia na danym obszarze. Ma on kilka ważnych zastosowań. Pomaga rolnikom podejmować świadome decyzje dotyczące wyboru upraw, nawożenia i nawadniania.

Pomaga również zarządcom gruntów w opracowywaniu strategii ochrony i rekultywacji gleb. Mapy glebowe są również wykorzystywane przez inżynierów i specjalistów budowlanych do projektowania budynków, dróg i innych projektów infrastrukturalnych, dostosowanych do lokalnych warunków glebowych.

Gleby zapewniają kluczowe usługi ekosystemowe, takie jak filtrowanie wody, kontrola powodzi, pożywka dla roślin i siedlisko dla bioty glebowej. Rolnictwo pokrywa około 38% powierzchni Ziemi wolnej od lodu, z czego pola uprawne stanowią około 12%, a pastwiska około 26%.

Informacje o glebie są zatem niezbędne do długoterminowego zarządzania nią. Profil glebowy i jego rozmieszczenie przestrzenne to dwa kluczowe elementy wspierające zrównoważone rolnictwo, które wymaga precyzyjnego nakładu pracy pod względem ilości, przestrzeni i czasu.

Cyfrowe mapy gleb (DSM) to nic innego jak opracowanie numerycznego lub statystycznego modelu związku między zmiennymi środowiskowymi a właściwościami gleby, który następnie jest stosowany do analizy źródła danych geograficznych w celu utworzenia mapy predykcyjnej.

Technologie geokomputerowe opracowane w ciągu ostatnich kilku dekad umożliwiły powstanie DSM. Na przykład technologie GeoPard wykorzystują nowoczesną geoinformatykę, cyfrowe modelowanie terenu, teledetekcję i logikę rozmytą do tworzenia niezwykle precyzyjnych, trójwymiarowych map geodezyjnych.

Jednak jednym z największych wyzwań w mapowaniu gleb jest zmienność typów gleb na danym obszarze. Właściwości gleby mogą się znacznie różnić na krótkich dystansach ze względu na różnice w topografii, pokryciu roślinnym i historii użytkowania gruntów. Aby sprostać temu wyzwaniu, gleboznawcy stosują techniki statystyczne do interpolacji między punktami poboru próbek i tworzenia ciągłej mapy typów gleb.

Mapowanie gleb jako narzędzie zarządzania rolnictwem

GeoPard Mapy glebowe 3D może pomóc przedsiębiorstwom rolnym czerpać korzyści z uproszczonego i zdigitalizowanego zarządzania glebą. Mogą one poznać charakterystykę gleby pod powierzchnią ziemi na dużym obszarze, a nie tylko w określonych lokalizacjach.

Wiedza ta pozwala rolnikom na wdrożenie odpowiednich metod leczenia. Może ona pomóc im zwiększyć żyzność gleby, a co za tym idzie, plony, przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia wody i nawozów.

W jaki sposób trójwymiarowe mapy gleb pomagają rolnikom i przedsiębiorstwom rolnym?

Stało się to powszechną praktyką w tzw. rolnictwie precyzyjnym, które wykorzystuje najnowocześniejszą technologię w celu uzyskania najdokładniejszych informacji o stanie gleby, pogodzie i plonach. Rolnicy odnoszą z tego następujące korzyści:

• Skład gleby. Zrozumienie, jakie elementy gleby występują w glebie, jest kluczowe dla ustalenia, które uprawy lub odmiany najlepiej nadają się do danej działki.
• Sprawdź wilgotność. Kluczowe jest zrozumienie wilgotności każdego obszaru uprawnego. Pozwala to na lepsze zarządzanie nawadnianiem. Kontrola ta jest zazwyczaj przeprowadzana na podstawie map temperatury gleby.
• Tekstura gleby. Wiedza o strukturze gleby pozwala rolnikom określić, jakie nawozy mogą stosować w danym czasie i miejscu.
• pH i przewodnictwo. Określenie parametrów gleby, takich jak pH i przewodność, jest kluczowe dla lepszego doboru nawozów i innych składników odżywczych.
• Płodność. Wiedza o tym, jakiej żyzności można spodziewać się na danej działce, jest niezbędna do wybrania najlepszego okresu pod uprawę roślin.

Wpływ mapowania gleby na produktywność rolnictwa

Jak już wspomniano wcześniej, rolnicy dowiadują się na początek, jak żyzność i produktywność gleby kształtują się na podstawie wysokości nad poziomem morza, dostępności składników odżywczych na zboczach, zawartości materii organicznej i odczynu pH gleby na ich terenie.

Nie tylko rolnicy, ale także decydenci, naukowcy i technicy odnieśliby bezpośrednie korzyści z tych map, ponieważ decydenci mogliby wdrażać odpowiednie zasady w zależności od jakości gleby w konkretnych lokalizacjach, a technicy mogliby stosować skuteczne technologie.

Rząd może wykorzystać mapy do podejmowania bardziej efektywnych decyzji zarządczych dotyczących importu, dystrybucji i rekomendacji nawozów, w tym nawozów mieszanych. Ułatwiają one dobór upraw i rozwój programów doradczych mających na celu poprawę jakości gleby i zwiększenie plonów rolnych, a jednocześnie ochronę gleby przed degradacją.

Rolnictwo i inne gałęzie przemysłu zwiększają zapotrzebowanie na informacje o glebie. Na przykład, urzędnicy odpowiedzialni za rozwój ogrodnictwa mogą potrzebować określić, jaki obszar gruntów pod ich kontrolą nadaje się pod uprawę owoców, gdzie się on znajduje, czy jest rozproszony, czy skupiony, itd.

Sektor biznesowy może wykorzystać uzyskane informacje o glebie do tworzenia dynamicznych i przyjaznych dla użytkownika aplikacji mobilnych, które dostarczają informacji na temat właściwości gleby, nawożenia i innych danych pracownikom w ramach komercyjnych usług doradztwa rolniczego.

Te mapy gleb nie tylko pomóc zwiększyć plony, ale także wartość odżywczą tych upraw, co pomoże rozwiązać problemy zdrowia publicznego, takie jak niedobory żywieniowe wśród populacji amerykańskiej.

Jak zbierać dane za pomocą map glebowych

Można zastosować kilka strategii, aby uzyskać informacje o glebie na różnych poziomach. Tradycyjnie prace wykonywano w wykopach odkrywkowych, ale dziś mamy dostęp do znacznie bardziej zaawansowanych instrumentów.

Oto najważniejsze:

• Czujniki elektryczne i elektromagnetyczne. Jedną z najpopularniejszych metod mapowania gleby jest ocena jej właściwości elektrycznych i elektromagnetycznych. Wartości te pomogą nam zrozumieć jej skład, a także dostarczą wielu innych przydatnych informacji. Sprzęt wykorzystywany do tworzenia tych map był kiedyś naziemny, na przykład traktor wyposażony w urządzenie umożliwiające pomiar tych wartości elektrycznych.
• Czujniki optyczne. W takiej sytuacji stosuje się sprzęt, który wykrywa zmiany koloru gleby, umożliwiając interpretację jej cech na podstawie tych informacji. Coraz częściej w tego typu zabiegach wykorzystuje się drony. Potrafią one wykonywać niezwykle precyzyjne zdjęcia gruntu z odpowiedniej wysokości.
• Czujniki mechaniczne. Popularną metodą określania składu gruntu jest wykorzystanie sprzętu, który po przymocowaniu do gleby pozwala na ustalenie, z jakich materiałów się składa i w jakiej gęstości.
• Czujniki elektrochemiczne. Urządzenia te umożliwiają wykrywanie obecności potasu, azotanów i innych pierwiastków, a także badanie ich właściwości elektrycznych.

Wzrost produktywności rolnictwa dzięki mapowaniu gleby

Klimat, jakość gleby i wykorzystanie czynników produkcji wpływają na wydajność rolnictwa i wielkość plonów. Nawozy, nawadnianie, nasiona, insektycydy i umiejętności rolników wpływają na wydajność gospodarstwa.

Precyzyjne rolnictwo to nowa strategia zarządzania gospodarstwem, w której rolnicy zbierają i analizują dane w celu optymalizacji nakładów i praktyk w celu uzyskania najlepszych rezultatów.

Informacje te są następnie wykorzystywane do podejmowania decyzji o tym, jakie uprawy zasiać oraz kiedy i gdzie zastosować nawozy, środki agrochemiczne lub wodę. Dzięki temu rolnicy mogą zoptymalizować zużycie środków produkcji, optymalnie wykorzystując swoje ograniczone zasoby.

Nasze trójwymiarowe mapy glebowe mogą być przydatne dla każdego, kto pracuje w rolnictwie. Jednak odbiorcami końcowymi są sami rolnicy, którzy zaoszczędzą czas i pieniądze, spełniając jednocześnie coraz bardziej rygorystyczne przepisy ochrony środowiska.

Przedsiębiorstwa rolnicze również odnoszą korzyści, ponieważ mogą skrócić czas poświęcany na pielęgnację gleby o ponad 801 TP3T. Obecnie pielęgnacja gleby odbywa się głównie ręcznie, co jest czasochłonne.

Używanie Technologie GeoPard, Wiele zadań służbowych można wykonywać zdalnie, na odległość lub zautomatyzować. Użytkownik nie musi podróżować w teren, aby odebrać próbki gleby i przesłać je do laboratorium. Unika się w ten sposób etapów planowania wstępnego i związanych z tym wydatków administracyjnych.

Pozwala to rolnikom zredukować liczbę ręcznych kroków w procesie, a tym samym czas potrzebny na ich wykonanie. Nasza metoda wyróżnia się pod kilkoma względami: nie staramy się ulepszać obecnych procesów i procedur. Zamiast tego zamierzamy zastosować nowatorskie rozwiązania, aby całkowicie przebudować przestarzały system.

Często zadawane pytania

1. W jaki sposób mapa konturowa może być przydatna rolnikowi?

Mapa poziomicowa jest cennym narzędziem dla rolników, ponieważ wizualnie przedstawia kształt i wysokość terenu. Używając linii poziomicowych łączących punkty o tej samej wysokości, rolnicy mogą określić nachylenie i schematy odwodnienia swoich pól.

Informacje te pomagają w planowaniu i wdrażaniu skutecznych praktyk zarządzania glebą i wodą, takich jak orka warstwicowa, tarasowanie i instalowanie systemów odwadniających.

Mapy konturowe pomagają również zapobiegać erozji gleby, optymalizować nawadnianie i maksymalizować wydajność upraw poprzez zrozumienie cech topograficznych terenu.

2. Która z poniższych przyczyn nie jest powszechna, dla której stosuje się mapy glebowe?

Są one powszechnie wykorzystywane do różnych celów, w tym planowania rolnictwa, zarządzania gruntami i oceny oddziaływania na środowisko. Jednak zazwyczaj nie służą do określania warunków pogodowych na konkretnym obszarze.

Zamiast tego dostarczają cennych informacji o typach gleb, poziomie żyzności, charakterystyce drenażu i rozmieszczeniu składników odżywczych, umożliwiając rolnikom podejmowanie świadomych decyzji.

Dzięki zrozumieniu zmienności przestrzennej właściwości gleby interesariusze mogą optymalizować użytkowanie gruntów i minimalizować wpływ na środowisko.

3. Czym jest produktywność gleby?

Produktywność gleby odnosi się do jej zdolności do wspierania wzrostu roślin i dostarczania niezbędnych składników odżywczych dla zdrowych upraw. Jest miarą zdolności gleby do utrzymania wysokich plonów i pożądanego poziomu produkcji rolnej w dłuższej perspektywie. 

4. Kto korzysta z map glebowych?

Korzysta z nich wiele osób i organizacji zajmujących się rolnictwem, gospodarką gruntami i planowaniem środowiskowym. Rolnicy i agronomowie wykorzystują je do podejmowania świadomych decyzji dotyczących wyboru upraw, nawożenia i nawadniania.

Planiści przestrzenni i deweloperzy wykorzystują je do określania przydatności gruntów do różnych celów, takich jak budowa infrastruktury czy ochrona obszarów naturalnych. Naukowcy zajmujący się ochroną środowiska i badacze wykorzystują je do badania właściwości gleby i jej wpływu na ekosystemy.

Ponadto agencje rządowe i decydenci wykorzystują mapy do planowania zagospodarowania przestrzennego i działań na rzecz ochrony środowiska.

5. Który element zbocza nadaje się do uprawy roli?

Łagodne zbocza są zazwyczaj uważane za odpowiednie do uprawy roli ze względu na swoje korzystne właściwości. Zapewniają one odpowiedni drenaż, minimalizują ryzyko erozji i umożliwiają skuteczną infiltrację wody.

Ułatwiają one również pracę maszyn i zmniejszają ryzyko zagęszczenia gleby. Łagodne zbocza zapewniają równowagę między odpowiednią retencją wody a prawidłowym odwodnieniem, co sprzyja różnorodnym praktykom rolniczym i wzrostowi roślin.

6. Czym jest zarządzanie glebą?

Zarządzanie glebą odnosi się do praktyk i technik stosowanych w celu utrzymania i poprawy jakości i produktywności gleby do celów rolniczych.

Obejmuje strategie takie jak badanie gleby, zarządzanie składnikami odżywczymi, kontrola erozji, zarządzanie nawadnianiem i płodozmian. Zarządzanie glebą ma na celu optymalizację jej stanu, żyzności, struktury i wilgotności, aby wspierać zrównoważone i produktywne rolnictwo.

Wdrażając właściwe praktyki zarządzania glebą, rolnicy mogą zwiększyć wzrost upraw, ograniczyć degradację gleby i chronić długoterminową produktywność swojej ziemi.