Cartografierea solului ca instrument pentru managementul agricol

Cartografierea solului este un instrument esențial pentru înțelegerea pământului de sub picioarele noastre. Aceasta oferă informații esențiale pentru planificarea utilizării terenurilor, conservarea solului și managementul agricol. Ne ajută să înțelegem proprietățile fizice, chimice și biologice ale solului și ne permite să luăm decizii informate cu privire la utilizarea și gestionarea terenurilor.

Tehnicile actuale de producție alimentară sunt departe de a fi sustenabile. Tehnicile agricole intensive și utilizarea pe scară largă a substanțelor chimice ne drenează solul și ne otrăvesc apa. În plus, agricultura este responsabilă pentru o mare parte din consumul nostru de apă; Banca Mondială estimează că utilizarea agricolă reprezintă 70% din totalul consumului de apă dulce la nivel global.

Rapoartele realizate de World Data Lab, în cadrul studiului Water Scarcity Clock, indică faptul că aproximativ 2,3 miliarde de oameni din întreaga lume se confruntă cu deficit de apă, iar această tendință se accelerează. În plus, încălzirea globală, care provoacă secetă în multe țări, a crescut cererea de apă, în special în Europa, care a cunoscut valuri de căldură excepționale în ultimul an.

Obiectivele de dezvoltare durabilă necesită o agricultură ecologică, producând în același timp cele mai bune randamente posibile. Pentru a încuraja o agricultură durabilă cu inputuri precise în ceea ce privește cantitatea, locul și timpul, sunt necesare informații detaliate despre profilul solului și distribuția sa geografică. Informațiile precise și actualizate privind compoziția solului, în special, permit o gestionare mai bună și mai eficientă a fertilității, stimulând productivitatea și sustenabilitatea culturilor.

Ce este cartografierea solului?

Cartografierea solului este un proces care implică observarea și înregistrarea sistematică a tipurilor de sol și a distribuției acestora într-o anumită zonă. Are mai multe aplicații importante. Ajută fermierii să ia decizii informate cu privire la selecția culturilor, fertilizare și irigații.

De asemenea, ajută administratorii de terenuri în dezvoltarea de strategii pentru conservarea și restaurarea solului. Hărțile pedologice sunt folosite și de ingineri și profesioniști din domeniul construcțiilor pentru a proiecta clădiri, drumuri și alte proiecte de infrastructură compatibile cu condițiile locale de sol.

Solurile oferă servicii ecosistemice esențiale, cum ar fi filtrarea apei, controlul inundațiilor, mediul de creștere a plantelor și habitatul pentru biota solului. Agricultura acoperă aproximativ 38% din suprafața fără gheață a Pământului, terenurile cultivate reprezentând aproximativ 12%, iar pășunile aproximativ 26%.

Prin urmare, informațiile despre sol sunt esențiale pentru gestionarea solului pe termen lung. Profilul solului și distribuția sa spațială sunt două componente critice pentru încurajarea agriculturii durabile, care necesită date precise în ceea ce privește cantitatea, spațiul și timpul.

Dezvoltarea unui model numeric sau statistic al legăturii dintre variabilele de mediu și calitățile solului, care este apoi aplicat unei surse de date geografice pentru a construi o hartă predictivă, este esența hărților digitale ale solului (DSM).

Tehnologiile geocomputaționale dezvoltate în ultimele două decenii au permis DSM (Digital Management System). Tehnologiile GeoPard, de exemplu, utilizează știința informației geografice moderne, modelarea digitală a terenului, teledetecția și logica fuzzy pentru a crea hărți 3D extrem de precise pentru studii de sol.

Totuși, una dintre cele mai semnificative provocări ale cartografierii solului este variabilitatea tipurilor de sol dintr-o anumită zonă. Proprietățile solului pot varia foarte mult pe distanțe scurte din cauza diferențelor de topografie, acoperire vegetală și istoricul utilizării terenurilor. Pentru a depăși această provocare, specialiștii în pedologie folosesc tehnici statistice pentru a interpola între punctele de prelevare și a crea o hartă continuă a tipurilor de sol.

Cartografierea solului ca instrument pentru managementul agricol

GeoPard Hărți 3D ale solului poate ajuta întreprinderile agricole să beneficieze de o gestionare simplificată și digitalizată a solului. Acestea pot afla despre caracteristicile solului de sub suprafața solului pe o suprafață vastă, nu doar în anumite locații.

Această înțelegere permite fermierilor să implementeze metode de tratament adecvate. Îi poate ajuta să crească fertilitatea și, în consecință, randamentele, reducând în același timp consumul de apă și îngrășăminte.

Cum ajută hărțile 3D ale solului fermierii și companiile agricole?

A devenit o practică obișnuită în așa-numita agricultură de precizie, care utilizează tehnologie de ultimă generație pentru a obține cele mai exacte informații despre starea solului, vreme și culturi. Fermierii beneficiază de acest lucru în următoarele moduri:

• Compoziția solului. Este esențial să înțelegem ce elemente ale solului există pentru a determina ce culturi sau soiuri sunt cele mai potrivite pentru fiecare parcelă de teren.
• Verificați umiditatea. Este esențial să se înțeleagă umiditatea fiecărei zone de cultură. Acest lucru permite o mai bună gestionare a irigării. Această verificare se face de obicei folosind hărți ale temperaturii solului.
• Textura solului. Cunoașterea texturii solului permite fermierilor să determine ce îngrășăminte pot aplica la un moment dat și în orice locație.
• pH-ul și conductivitatea. Este esențial să se determine variabilele solului, cum ar fi pH-ul și conductivitatea, pentru a selecta mai bine îngrășămintele și alți nutrienți.
• Fertilitate. Cunoașterea fertilității așteptate de la o parcelă de teren este esențială pentru selectarea celor mai bune perioade pentru cultivarea culturilor.

Impactul cartografierii solului asupra productivității agricole

Pentru început, așa cum am menționat anterior, fermierii învață despre fertilitatea solului și producție vizualizând altitudinea, disponibilitatea nutrienților din pantă, conținutul de materie organică și pH-ul solului terenului lor.

Nu doar fermierii, ci și factorii de decizie politică, cercetătorii și tehnicienii ar beneficia direct de aceste hărți, deoarece factorii de decizie politică pot implementa politici adecvate în funcție de calitatea solului pentru locații specifice, iar tehnicienii pot aplica tehnologii eficiente.

Guvernul poate utiliza hărțile pentru a lua decizii de gestionare mai eficiente privind importul, distribuția și recomandarea de îngrășăminte, inclusiv îngrășăminte amestecate. Acestea ajută la selecția culturilor și la dezvoltarea de programe de extindere care vizează îmbunătățirea sănătății solului și creșterea randamentului agricol, protejând în același timp solul de deteriorare.

Agricultura și alte industrii își extind cererea de informații despre sol. De exemplu, oficialii din domeniul dezvoltării horticole ar putea fi nevoiți să stabilească cât teren aflat sub controlul lor este potrivit pentru culturile de fructe și unde este amplasat, dacă este răspândit sau grupat și așa mai departe.

Sectorul de afaceri poate utiliza informațiile obținute despre sol pentru a crea aplicații mobile dinamice și ușor de utilizat, care oferă formatorilor calitățile solului, informații legate de îngrășăminte și alte informații, ca parte a serviciilor comerciale de consultanță agricolă.

Aceste hărți ale solului nu numai că vor ajută la creșterea randamentelor culturilor, dar și valoarea nutritivă a acestor culturi, care va ajuta la abordarea problemelor de sănătate publică, cum ar fi deficiențele nutriționale ale populației americane.

Cum se colectează date folosind hărți ale solului

Se pot folosi mai multe strategii pentru a obține mai multe niveluri de informații despre sol. În mod tradițional, lucrările erau realizate cu ajutorul unor gropi de pământ deschise, dar astăzi avem acces la instrumente mult mai sofisticate.

Acestea sunt cele mai importante:

• Senzori electrici și electromagnetici. Una dintre cele mai comune metode de cartografiere a solului este evaluarea proprietăților sale electrice și electromagnetice. Aceste valori ne vor ajuta să înțelegem compoziția sa, precum și o varietate de alte informații utile. Echipamentul care creează aceste hărți era anterior terestru, cum ar fi un tractor echipat cu un dispozitiv capabil să măsoare aceste valori electrice.
• Senzori optici. În această situație, se utilizează echipamente care pot detecta schimbările de culoare ale solurilor, permițând interpretarea caracteristicilor acestora pe baza acestor informații. Dronele sunt din ce în ce mai utilizate în aceste tratamente. Acestea pot face fotografii extrem de precise ale Pământului de la înălțimi adecvate.
• Senzori mecanici. O metodă obișnuită de a determina compoziția unui teren este utilizarea unui echipament care, atunci când este fixat pe sol, permite descoperirea tipurilor de materiale care îl alcătuiesc și a densităților acestora.
• Senzori electrochimici. Aceste instrumente pot detecta prezența potasiului, nitraților și a altor elemente, precum și proprietățile lor electrice.

Creșterea productivității agricole datorită cartografierii solului

Clima, calitățile solului și utilizarea elementelor de producție influențează productivitatea agricolă și cantitatea randamentului. Îngrășămintele, irigațiile, semințele, insecticidele și abilitățile fermierilor au toate un impact asupra producției agricole.

Agricultura de precizie este o nouă strategie de management agricol în care fermierii colectează și analizează date pentru a optimiza inputurile și practicile pentru cele mai bune rezultate.

Aceste informații sunt apoi folosite pentru a lua decizii cu privire la culturile care trebuie semănate și când și unde trebuie aplicate îngrășăminte, produse agrochimice sau apă. Drept urmare, fermierii își pot optimiza utilizarea inputurilor, valorificând la maximum resursele lor limitate.

Hărțile noastre 3D ale solului ar putea fi utile tuturor celor care lucrează în agricultură. Cu toate acestea, consumatorii finali sunt chiar fermierii, care vor economisi timp și bani, respectând în același timp reglementările de mediu din ce în ce mai stricte.

Și întreprinderile agricole profită, deoarece își pot reduce timpul petrecut cu îngrijirea solului cu peste 80%. Gestionarea solului se face în prezent în principal manual, ceea ce necesită mult timp.

Folosind Tehnologii GeoPard, o serie de sarcini de serviciu pot fi gestionate de la distanță, sau pot fi automatizate. Utilizatorul nu este obligat să se deplaseze pe teren pentru a colecta probe de sol și să le trimită la laborator. De asemenea, se evită etapele de planificare prealabilă, precum și cheltuielile administrative aferente.

Acest lucru permite fermierilor să reducă numărul de etape manuale din proces și, prin urmare, timpul necesar pentru finalizarea acestora. Metoda noastră este distinctă în mai multe moduri: Nu încercăm să îmbunătățim procesele și procedurile actuale. În schimb, intenționăm să aplicăm metode noi pentru a regândi complet un sistem învechit.

Întrebări frecvente

1. Cum va fi utilă o hartă de contur pentru un fermier?

O hartă de contur este un instrument valoros pentru fermieri, deoarece reprezintă vizual forma și altitudinea terenului. Prin utilizarea liniilor de contur care conectează puncte de altitudine egală, fermierii pot identifica panta și modelele de drenaj ale câmpurilor lor.

Aceste informații ajută la planificarea și implementarea unor practici eficiente de gestionare a solului și a apei, cum ar fi aratul pe contur, terasarea și instalarea sistemelor de drenaj.

Hărțile de contur ajută, de asemenea, la prevenirea eroziunii solului, optimizarea irigării și maximizarea productivității culturilor prin înțelegerea caracteristicilor topografice ale terenului.

2. Care dintre următoarele nu este un motiv comun pentru care se utilizează hărțile pedologice?

Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în diverse scopuri, inclusiv planificarea agricolă, gestionarea terenurilor și evaluările de mediu. Cu toate acestea, ele nu sunt de obicei utilizate pentru a determina condițiile meteorologice dintr-o anumită zonă.

În schimb, acestea oferă informații valoroase despre tipurile de sol, nivelurile de fertilitate, caracteristicile drenajului și distribuția nutrienților, permițând fermierilor să ia decizii în cunoștință de cauză.

Prin înțelegerea variabilității spațiale a proprietăților solului, părțile interesate pot optimiza utilizarea terenurilor și pot minimiza impactul asupra mediului.

3. Ce este productivitatea solului?

Productivitatea solului se referă la capacitatea acestuia de a susține creșterea plantelor și de a furniza nutrienți esențiali pentru culturi sănătoase. Este o măsură a capacității solului de a susține randamente ridicate și de a menține nivelul dorit de producție agricolă în timp. 

4. Cine folosește hărțile pedologice?

Acestea sunt utilizate de o varietate de persoane și organizații implicate în agricultură, gestionarea terenurilor și planificarea mediului. Fermierii și agronomii le folosesc pentru a lua decizii informate cu privire la selecția culturilor, fertilizare și irigații.

Planificatorii și dezvoltatorii de terenuri le utilizează pentru a determina caracterul adecvat al terenurilor pentru diverse scopuri, cum ar fi construirea de infrastructură sau conservarea zonelor naturale. Cercetătorii și specialiștii în mediu se bazează pe ele pentru a studia caracteristicile solului și impactul acestora asupra ecosistemelor.

În plus, agențiile guvernamentale și factorii de decizie politică utilizează hărți pentru planificarea utilizării terenurilor și eforturile de conservare.

5. Ce element de pantă este potrivit pentru agricultură?

Pantele line sunt în general considerate potrivite pentru agricultură datorită caracteristicilor lor favorabile. Aceste pante asigură un drenaj adecvat, minimizează riscurile de eroziune și permit infiltrarea eficientă a apei.

De asemenea, acestea facilitează operarea utilajelor și reduc potențialul de compactare a solului. Pantele line oferă un echilibru între o retenție suficientă a apei și un drenaj adecvat al apei, ceea ce le face propice pentru diverse practici agricole și creșterea culturilor.

6. Ce este gestionarea solului?

Gestionarea solului se referă la practicile și tehnicile utilizate pentru a menține și îmbunătăți calitatea și productivitatea solului în scopuri agricole.

Implică strategii precum testarea solului, gestionarea nutrienților, controlul eroziunii, gestionarea irigațiilor și rotația culturilor. Gestionarea solului își propune să optimizeze sănătatea, fertilitatea, structura și conținutul de umiditate al solului pentru a susține o agricultură durabilă și productivă.

Prin implementarea unor practici adecvate de gestionare a solului, fermierii pot îmbunătăți creșterea culturilor, pot minimiza degradarea solului și pot proteja productivitatea pe termen lung a terenurilor lor.