土壌センサーは、土壌パラメーターのリアルタイムの監視と分析を可能にするため、精密農業にとって重要なツールとなります。主なセンサーのカテゴリとその機能は次のとおりです。
| センサーの種類 | 測定の | 主な機能 |
|---|---|---|
| 地温 | 土壌の熱状態（℃）を測定します | - 灌漑と植え付けのタイミングについてのガイダンスを提供します。 - 栄養素の利用可能性と微生物の活動への影響。 |
| 土壌水分 | 検出される体積水分含有量 (%) | - 過剰/水不足を避けるために灌漑を最適化します。 - 作物の収量を向上させ、水の無駄を減らします。 |
| 土壌EC | 塩分濃度（dS/m）と栄養素濃度を測定します。 | 土壌の塩分濃度を示します。 - 栄養素の利用可能性と相関します (例: N、K)。 |
| 土壌pH | 酸性/アルカリ性を評価します (pH 0 ～ 14)。 | - 作物の土壌適合性を評価します。 - pH ガイドを使用して、硫黄または石灰の補正が必要かどうかを判断します。 |
| 土壌 N/P/K | 窒素、リン、カリウムを定量（mg/kg） | - 栄養素の欠乏または過剰を特定します。 - 精密施肥をサポートします。 |
| 土壌塩分濃度 | ナトリウム含有量を測定します (例: NaCl (ppm))。 | - 根系にダメージを与える塩分の蓄積を防ぎます。 - 灌漑地域または乾燥地域には不可欠です。 |
精密農業: リアルタイム データを使用して、灌漑、施肥、害虫駆除をカスタマイズします。
温室管理: 気候制御システム (湿度、温度など) を自動化します。
植林が行われているときや汚染された地域の土壌の健康状態を追跡します。
スマート灌漑システム : 自動散水用の IoT プラットフォームを統合します (LoRaWAN や NB-IoT など)。
深さと配置
センサーを根ゾーン (ほとんどの作物では深さ 15 ～ 30 cm) に取り付けます。
塩分濃度/EC 用センサー: 塩分が蓄積しやすい場所 (灌漑点滴ラインなど) に設置します。
正確な測定値を確保するには、石や有機物の破片を避けてください。
較正：
導入前に、標準溶液を使用して pH および EC センサーを校正します。
N/P/K センサーの場合は、実験室でテストされた土壌サンプルに対して検証します。
ワイヤレスネットワーク
太陽光発電ノードは遠隔地に最適です。
センサーを使用して、グリッド状のパターンで広い領域をカバーします。これは、空間的な変動を捉えるのに役立ちます。
| パラメータ | 最適範囲 | 管理アクション |
|---|---|---|
| 土壌水分 | 20～35％（作物により異なります） | 閾値がこのレベルを下回っている場合は、点滴灌漑を有効にします。 - 水をやりすぎないでください。 |
| 土壌pH | 6.0～7.5 (ほとんどの作物) | - pH が 6.0 未満の場合は石灰を追加します。 pH が 7.5 を超える場合は、硫黄を塗布します。 |
| EC | 1-4 dS/m (非塩類作物) | - EC > 4 dS/m の場合、淡水で土壌を浸出させます。 - 肥料の投与量を調整します。 |
| N/P/K | 作物固有 (例: ブドウ: N=50-100 mg/kg) | ・不足した場合は液肥を注入してください。 レベルが目標より高い場合は入力を減らします。 |
| 温度 | 根の生長に最適な温度は10～30℃です。 | 寒冷地ではマルチを土壌断熱材として使用します。 熱波があるときはエアレーションを増やしてください。 |
カリフォルニアのブドウ園で土壌の品質を測定するために使用されている土壌センサー
水の使用量を削減: 水分センサーにより、ブドウの品質を損なうことなく灌漑を 40% 削減します。
栄養吸収の増加: N/P/K ベースのデータに基づいた可変施肥により、収量が 18% 増加します。
塩類化の防止 EC センサーが塩分レベルの上昇を検出し、適時に浸出を促しました。これにより 20 ヘクタールが節約されました。
