211service.com
Een wormenoog uitzicht
Een nieuw beeldvormingsapparaat dat de samenstelling en contouren van ondergrondse grond kan onthullen, kan helpen om de ontbrekende basis te leggen voor precisielandbouw, een verwachte revolutie in de landbouw die maar langzaam tot stand is gekomen.
De kogelvormige metalen sonde heeft een superharde, saffieren patrijspoort aan de zijkant, waardoor een kleine camera tuurt, zegt Dan Rooney, een in WI gevestigde bodemwetenschapper en ondernemer. De penetrometer voor bodembeeldvorming werkt als de endoscoop van een chirurg. Terwijl de sonde de bodem ingaat, toont een bovengronds computerscherm beelden van de camera.
Vieze video's, noemt Rooney de beelden gekscherend.
Software interpreteert de beelden in realtime en kwantificeert eigenschappen zoals kleur, porositeit en organische inhoud in bodemlagen waar de sonde doorheen afdaalt. Het systeem registreert ook de diepte van de camera met een aangesloten meter en de geografische coördinaten door een GPS-satelliet (Global Positioning System). Met de verzamelde informatie kan een wetenschapper een landschap driedimensionaal ondergronds in kaart brengen en de behoeften van elk stukje aarde diagnosticeren. Rooney beschreef veldtests van het apparaat tijdens de bijeenkomst van de American Society of Agricultural Engineers vorige maand in Sacramento, CA.
Verborgen waarheden
Je rijdt langs kilometers maïsveld en iedereen zegt dat het allemaal hetzelfde is, zegt boer John Reifsteck uit Illinois. Maar als boer weet ik dat het ene gebied 250 bushels per acre opleverde en een dertigtal meter verder niets opleverde. Die opbrengsten zouden zelfs het volgende jaar kunnen worden teruggedraaid als er een groot verschil was in regenval of plaag.
Reifsteck zegt dat veel boeren al machines hebben voor precisielandbouw. Hierdoor kunnen ze hun zaaien, bemesten, spuiten en de diepte van de voren rij voor rij aanpassen, inch voor inch zelfs, met computerautomatisering. Maar omdat boeren grotendeels onwetend blijven over hoe de samenstelling van hun grond onder hun velden varieert, vliegen ze blind, zegt hij. Dit zou kunnen verklaren waarom precisielandbouw nog geen voorspelbare gewasopbrengsten heeft opgeleverd of het gebruik van dure chemicaliën die het milieu in gevaar brengen, aanzienlijk heeft verminderd.
Bodemonderzoeker van de staat Illinois, Bob McLeese, zegt dat bodemonderzoek traag en duur is. Zijn bureau heeft lang niet de middelen om het in de details te doen die boeren zoals Reifsteck zouden willen. Bijvoorbeeld, het staatsbrede bodemonderzoek dat slechts een paar jaar geleden werd afgerond, ontleedt Illinois in stukken die niet kleiner zijn dan ongeveer 100 vierkante meter. Maar de informatie voor zones die 16 keer zo groot zijn, kan slechts twee bodemmonsters weerspiegelen, zegt McLeese, als de gebieden er vanuit de lucht homogeen uitzagen.
De standaard meetinstrumenten omvatten een houweel, schop en handboor, plus een spiraalgebonden stapel kleurchips, waar landmeters doorheen bladeren voor een wedstrijd tegen de bodem die ze blootleggen, zegt McLeese. Om de verhoudingen van zand, slib en klei te schatten, wrijven landmeters meestal wat vuil tussen duim en twee vingers en gebruiken dan hun oordeel. Zelfs met hydraulische machines om kernen te extraheren vanaf twee meter diepte, worden bodemonderzoeken nog steeds beperkt door de beschikbaarheid van specialisten en de snelheid waarmee ze hun vingers bewegen.
Op de bodemhorizon
Een apparaat als dat van Rooney zou het landschap kunnen veranderen, zegt McLeese. Rooney stelt zich squadrons van technici voor op terreinvoertuigen die zijn uitgerust met hydrauliek met drukknoppen; hij test een prototype. Penetrometerbeelden en gegevens zouden draadloos naar een bodemwetenschapper bij missiecontrole gaan via een cel- of satellietverbinding. Met kleinere camera's en kleinere sondes, zegt Rooney, kunnen gebruikers het hele systeem te voet in de dichte moerassen en regenwouden dragen.
De mogelijke toepassingen zijn eindeloos, zegt McLeese.
Hij wijst bijvoorbeeld op carbon credits, een hoeksteen van plannen om de opwarming van de aarde tegen te gaan. De Verenigde Staten zullen waarschijnlijk koolstofkredieten implementeren in een komend vijfjarenplan voor de landbouw, voorspelt McLeese. Maar ze zullen een manier nodig hebben om te meten wat een boer wel of niet opslaat, zegt hij. Dat is waar de penetrometer binnen kan komen.
Onder zo'n regeling zouden boeren kredieten kunnen verdienen voor het opslaan van koolstof in de bodem, waardoor de ophoping van koolstofdioxide in de atmosfeer wordt verminderd. De afgebroken stengels, bladeren en wortels van geoogste en begraven gewassen vertegenwoordigen koolstof die de planten ooit uit de lucht haalden als koolstofdioxide. Maar de koolstof zou gemeten moeten worden.
Rooney zegt dat zijn kleine bedrijf, Earth Information Technologies, op zoek is naar een grotere partner om de hardwareproductie te doen, terwijl het zich richt op de software. Landbouwingenieur Glen Riethmuller, die een onderzoeksboerderij runt in het westen van Australië, is van plan zo snel mogelijk een van Rooney's apparaten te kopen. We hebben één man die zijn hele leven gaten graaft, zegt hij, en het is verdomd moeilijk!