Mapovanie pôdy ako nástroj pre poľnohospodárske hospodárenie

Mapovanie pôdy je kľúčovým nástrojom na pochopenie zeme pod našimi nohami. Poskytuje dôležité informácie pre plánovanie využívania pôdy, ochranu pôdy a poľnohospodárske riadenie. Pomáha nám pochopiť fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti pôdy a umožňuje nám robiť informované rozhodnutia o využívaní a hospodárení s pôdou.

Súčasné techniky výroby potravín sú ďaleko od udržateľnosti. Intenzívne poľnohospodárske techniky a rozsiahle používanie chemikálií odvodňujú našu pôdu a otravujú našu vodu. Okrem toho je poľnohospodárstvo zodpovedné za veľkú časť našej spotreby vody; Svetová banka odhaduje, že poľnohospodárske využitie predstavuje 70% celkovej spotreby sladkej vody na celom svete.

Správy z laboratória World Data Lab s názvom Water Scarcity Clock (Hodiny nedostatku vody) naznačujú, že približne 2,3 miliardy ľudí na celom svete čelí nedostatku vody a tento trend sa zrýchľuje. Aby toho nebolo málo, globálne otepľovanie, ktoré spôsobuje sucho v mnohých krajinách, zvýšilo dopyt po vode, najmä v Európe, ktorá v minulom roku zaznamenala mimoriadne vlny horúčav.

Ciele trvalo udržateľného rozvoja si vyžadujú poľnohospodárstvo, ktoré je šetrné k životnému prostrediu a zároveň produkuje najlepšie možné výnosy. Na podporu trvalo udržateľného poľnohospodárstva s presnými vstupmi, čo sa týka množstva, miesta a času, sú potrebné podrobné informácie o pôdnom profile a jeho geografickom rozložení. Presné a aktuálne informácie o zložení pôdy umožňujú najmä lepšie a efektívnejšie riadenie úrodnosti, čím sa zvyšuje produktivita plodín a udržateľnosť.

Čo je mapovanie pôdy?

Mapovanie pôdy je proces, ktorý zahŕňa systematické pozorovanie a zaznamenávanie typov pôdy a ich rozloženia v určitej oblasti. Má niekoľko dôležitých aplikácií. Pomáha poľnohospodárom robiť informované rozhodnutia o výbere plodín, hnojení a zavlažovaní.

Pomáha tiež správcom pôdy pri vývoji stratégií na ochranu a obnovu pôdy. Pôdne mapy používajú aj inžinieri a stavební odborníci na navrhovanie budov, ciest a iných infraštruktúrnych projektov, ktoré sú kompatibilné s miestnymi pôdnymi podmienkami.

Pôdy poskytujú kľúčové ekosystémové služby, ako je filtrovanie vody, ochrana pred povodňami, rastové médium pre rastliny a biotop pre pôdnu biotu. Poľnohospodárstvo pokrýva približne 38 percent plochy Zeme bez ľadu, pričom orná pôda tvorí približne 12 percent a pasienky približne 26 percent.

Informácie o pôde sú preto nevyhnutné pre dlhodobé hospodárenie s pôdou. Profil pôdy a jeho priestorové rozloženie sú dve kľúčové zložky pre podporu udržateľného poľnohospodárstva, ktoré si vyžaduje presné vstupy, čo sa týka množstva, priestoru a času.

Vývoj numerického alebo štatistického modelu súvislosti medzi environmentálnymi premennými a vlastnosťami pôdy, ktorý sa potom aplikuje na geografický zdroj údajov na vytvorenie prediktívnej mapy, je podstatou digitálnych pôdnych máp (DSM).

Geopočítačové technológie vyvinuté v posledných niekoľkých desaťročiach umožnili DSM. Technológie GeoPard napríklad využívajú modernú geografickú informačnú vedu, digitálne modelovanie terénu, diaľkový prieskum Zeme a fuzzy logiku na vytváranie mimoriadne presných 3D máp pôdneho prieskumu.

Jednou z najvýznamnejších výziev mapovania pôdy je však variabilita pôdnych typov v danej oblasti. Vlastnosti pôdy sa môžu na krátkych vzdialenostiach značne líšiť v dôsledku rozdielov v topografii, vegetačnom kryte a histórii využívania pôdy. Na prekonanie tejto výzvy používajú pôdovedci štatistické techniky na interpoláciu medzi bodmi odberu vzoriek a vytvorenie súvislej mapy pôdnych typov.

Mapovanie pôdy ako nástroj pre poľnohospodárske hospodárenie

GeoPard 3D pôdne mapy môže pomôcť poľnohospodárskym podnikom profitovať zo zjednodušeného a digitalizovaného hospodárenia s pôdou. Môžu sa dozvedieť o vlastnostiach pôdy pod povrchom zeme na rozsiahlej ploche, a nie len na určitých miestach.

Vďaka týmto poznatkom môžu poľnohospodári zaviesť vhodné metódy ošetrenia. Môže im to pomôcť zvýšiť úrodnosť a následne aj výnosy a zároveň minimalizovať spotrebu vody a hnojív.

Ako pomáhajú 3D pôdne mapy poľnohospodárom a poľnohospodárskym spoločnostiam?

Stalo sa to bežnou praxou v tzv. presnom poľnohospodárstve, ktoré využíva najmodernejšie technológie na získanie čo najpresnejších informácií o stave pôdy, počasí a plodinách. Poľnohospodári z toho profitujú nasledujúcimi spôsobmi:

• Zloženie pôdy. Je dôležité pochopiť, aké pôdne prvky existujú, aby sa dalo určiť, ktoré plodiny alebo odrody sú najvhodnejšie pre každý pozemok.
• Skontrolujte vlhkosť. Je dôležité pochopiť vlhkosť každej plodiny. To umožňuje lepšie riadenie zavlažovania. Táto kontrola sa zvyčajne vykonáva pomocou máp teploty pôdy.
• Textúra pôdy. Znalosť štruktúry pôdy umožňuje poľnohospodárom určiť, ktoré hnojivá môžu aplikovať v danom čase a na danom mieste.
• pH a vodivosť. Je dôležité určiť pôdne premenné, ako je pH a vodivosť, aby sa dali lepšie vybrať hnojivá a ďalšie živiny.
• Plodnosť. Pre výber najvhodnejšieho obdobia na pestovanie plodín je nevyhnutné poznať očakávanú úrodnosť pozemku.

Vplyv mapovania pôdy na produktivitu poľnohospodárstva

Ako už bolo spomenuté, poľnohospodári sa v prvom rade učia o úrodnosti a produkcii pôdy vizualizáciou nadmorskej výšky, dostupnosti živín na svahu, obsahu organickej hmoty a pH pôdy na svojej pôde.

Z týchto máp by priamo profitovali nielen poľnohospodári, ale aj tvorcovia politík, výskumníci a technici, pretože tvorcovia politík môžu zavádzať vhodné politiky v závislosti od kvality pôdy v konkrétnych lokalitách a technici môžu uplatňovať účinné technológie.

Vláda môže využiť mapy na prijímanie efektívnejších manažérskych rozhodnutí o dovoze, distribúcii a odporúčaniach hnojív vrátane zmesových hnojív. Pomáhajú pri výbere plodín a rozvoji programov rozšírenia zameraných na zlepšenie zdravia pôdy a zvýšenie poľnohospodárskych výnosov a zároveň na ochranu pôdy pred zhoršením jej stavu.

Poľnohospodárstvo a ďalšie odvetvia rastú svoj dopyt po informáciách o pôde. Napríklad úradníci pre rozvoj záhradníctva môžu musieť určiť, koľko pôdy pod ich kontrolou je vhodné na pestovanie ovocných plodín a kde sa nachádza, či je rozptýlená alebo zhlukovaná atď.

Podnikateľský sektor môže využiť získané informácie o pôde na vytvorenie dynamických a užívateľsky prívetivých mobilných aplikácií, ktoré poskytujú pôdotvorným organizáciám informácie o kvalite pôdy, informácie o hnojivách a ďalšie informácie ako súčasť komerčných poľnohospodárskych poradenských služieb.

Tieto pôdne mapy nielenže pomôcť zvýšiť výnosy plodín, ale aj nutričnú hodnotu týchto plodín, ktorá pomôže riešiť problémy verejného zdravia, ako sú napríklad nutričné nedostatky v americkej populácii.

Ako zhromažďovať údaje pomocou pôdnych máp

Na získanie informácií o pôde na viacerých úrovniach možno použiť niekoľko stratégií. Tradične sa diela vytvárali s otvorenými zemnými jamami, ale dnes máme prístup k oveľa sofistikovanejším prístrojom.

Toto sú najdôležitejšie:

• Elektrické a elektromagnetické senzory. Jednou z najbežnejších metód mapovania pôdy je posúdenie jej elektrických a elektromagnetických vlastností. Tieto hodnoty nám pomôžu pochopiť jej zloženie, ako aj množstvo ďalších užitočných informácií. Zariadenia, ktoré vytvárajú tieto mapy, boli kedysi pozemské, napríklad traktor vybavený zariadením schopným merať tieto elektrické hodnoty.
• Optické senzory. V tejto situácii sa používa zariadenie, ktoré dokáže detekovať zmeny farby v pôde, čo umožňuje interpretáciu jej vlastností na základe týchto informácií. Pri týchto ošetreniach sa čoraz častejšie používajú drony. Dokážu zhotoviť mimoriadne presné fotografie Zeme z vhodných výšok.
• Mechanické senzory. Bežným spôsobom určenia zloženia pozemku je použitie zariadenia, ktoré po pripevnení k pôde umožňuje zistiť, z akých typov materiálov sa skladá a v akej hustote.
• Elektrochemické senzory. Tieto prístroje dokážu zistiť prítomnosť draslíka, dusičnanov a ďalších prvkov, ako aj ich elektrické vlastnosti.

Zvýšenie produktivity poľnohospodárstva vďaka mapovaniu pôdy

Podnebie, vlastnosti pôdy a využívanie výrobných prvkov ovplyvňujú poľnohospodársku produktivitu a množstvo výnosov. Hnojivá, zavlažovanie, semená, insekticídy a schopnosti poľnohospodárov majú vplyv na produkciu poľnohospodárskych podnikov.

Presné poľnohospodárstvo je nová stratégia riadenia poľnohospodárstva, v ktorej poľnohospodári zhromažďujú a analyzujú údaje s cieľom optimalizovať vstupy a postupy pre dosiahnutie najlepších výsledkov.

Tieto informácie sa potom používajú na rozhodovanie o tom, ktoré plodiny siať a kedy a kde aplikovať hnojivá, agrochemikálie alebo vodu. Vďaka tomu môžu poľnohospodári optimalizovať využívanie vstupov a čo najlepšie využiť svoje obmedzené zdroje.

Naše 3D pôdne mapy by mohli byť užitočné pre každého, kto pracuje v poľnohospodárstve. Konečnými spotrebiteľmi sú však samotní farmári, ktorí ušetria čas a peniaze a zároveň splnia čoraz prísnejšie environmentálne predpisy.

Poľnohospodárske podniky tiež profitujú, pretože môžu skrátiť čas strávený starostlivosťou o pôdu o viac ako 80%. Obhospodarovanie pôdy sa v súčasnosti vykonáva prevažne ručne, čo trvá dlho.

Používanie GeoPard technológie, množstvo pracovných úloh je možné spracovať na diaľku, na diaľku alebo ich možno automatizovať. Používateľ nemusí cestovať do terénu, aby si vyzdvihol údaje. vzorky pôdy a poslať ich do laboratória. Taktiež sa vyhnú krokom plánovania vopred, ako aj sprievodným administratívnym výdavkom.

To umožňuje farmárom znížiť počet manuálnych krokov v procese a tým aj čas potrebný na ich dokončenie. Naša metóda sa líši v niekoľkých ohľadoch: Nesnažíme sa vylepšiť súčasné procesy a postupy. Namiesto toho chceme aplikovať nové spôsoby, ako úplne prehodnotiť zastaraný systém.

Často kladené otázky

1. Ako bude vrstevnicová mapa užitočná pre poľnohospodára?

Vrstevnicová mapa je pre poľnohospodárov cenným nástrojom, pretože vizuálne znázorňuje tvar a nadmorskú výšku pozemku. Pomocou vrstevníc, ktoré spájajú body s rovnakou nadmorskou výškou, môžu poľnohospodári identifikovať sklon a odvodňovacie vzorce svojich polí.

Tieto informácie pomáhajú pri plánovaní a implementácii účinných postupov hospodárenia s pôdou a vodou, ako je orba po vrstevniciach, terasovanie a inštalácia drenážnych systémov.

Vrstevnicové mapy tiež pomáhajú predchádzať erózii pôdy, optimalizovať zavlažovanie a maximalizovať produktivitu plodín pochopením topografických prvkov krajiny.

2. Ktorý z nasledujúcich dôvodov nie je bežným dôvodom používania pôdnych máp?

Bežne sa používajú na rôzne účely vrátane poľnohospodárskeho plánovania, hospodárenia s pôdou a environmentálnych hodnotení. Zvyčajne sa však nepoužívajú na určenie poveternostných podmienok v konkrétnej oblasti.

Namiesto toho poskytujú cenné informácie o typoch pôdy, úrovni úrodnosti, charakteristikách odvodňovania a distribúcii živín, čo umožňuje poľnohospodárom robiť informované rozhodnutia.

Pochopením priestorovej variability vlastností pôdy môžu zainteresované strany optimalizovať využívanie pôdy a minimalizovať vplyvy na životné prostredie.

3. Čo je to produktivita pôdy?

Produktivita pôdy sa vzťahuje na schopnosť pôdy podporovať rast rastlín a poskytovať základné živiny pre zdravé plodiny. Je to miera schopnosti pôdy udržiavať vysoké výnosy a požadovanú úroveň poľnohospodárskej produkcie v priebehu času. 

4. Kto používa pôdne mapy?

Používajú ich rôzni jednotlivci a organizácie zaoberajúce sa poľnohospodárstvom, hospodárením s pôdou a environmentálnym plánovaním. Poľnohospodári a agronómovia ich používajú na prijímanie informovaných rozhodnutí o výbere plodín, hnojení a zavlažovaní.

Územní plánovači a developeri ich využívajú na určenie vhodnosti pôdy na rôzne účely, ako je budovanie infraštruktúry alebo ochrana prírodných oblastí. Environmentálni vedci a výskumníci sa na ne spoliehajú pri štúdiu charakteristík pôdy a ich vplyvu na ekosystémy.

Okrem toho vládne agentúry a tvorcovia politík využívajú mapy na územné plánovanie a ochranu prírody.

5. Ktorý svahový prvok je vhodný na poľnohospodárstvo?

Mierne svahy sa vo všeobecnosti považujú za vhodné na poľnohospodárstvo kvôli ich priaznivým vlastnostiam. Tieto svahy poskytujú dostatočné odvodnenie, minimalizujú riziko erózie a umožňujú efektívne vsakovanie vody.

Taktiež uľahčujú obsluhu strojov a znižujú potenciál zhutňovania pôdy. Mierne svahy ponúkajú rovnováhu medzi dostatočným zadržiavaním vody a správnym odtokom vody, vďaka čomu sú priaznivé pre rôzne poľnohospodárske postupy a rast plodín.

6. Čo je to hospodárenie s pôdou?

Manažment pôdy sa vzťahuje na postupy a techniky používané na udržanie a zlepšenie kvality a produktivity pôdy na poľnohospodárske účely.

Zahŕňa stratégie ako testovanie pôdy, manažment živín, kontrola erózie, manažment zavlažovania a striedanie plodín. Manažment pôdy sa zameriava na optimalizáciu zdravia pôdy, úrodnosti, štruktúry a obsahu vlhkosti s cieľom podporiť udržateľné a produktívne poľnohospodárstvo.

Zavádzaním správnych postupov hospodárenia s pôdou môžu poľnohospodári zlepšiť rast plodín, minimalizovať degradáciu pôdy a chrániť dlhodobú produktivitu svojej pôdy.