Präzisionslandwirtschaft

Die Präzisionslandwirtschaft ist ein Ansatz für die Landwirtschaft, der darauf abzielt, die Gesundheit und Produktivität der Pflanzen zu optimieren, indem sichergestellt wird, dass jederzeit die richtigen Mengen an Dünger und Wasser verabreicht werden. Die Vorteile der Präzisionslandwirtschaft sind sowohl wirtschaftlicher als auch ökologischer Natur.

Der Ansatz basiert auf einer großen Anzahl von Sensoren, die verschiedene Eigenschaften der Feldfrüchte und des Bodens erfassen. Auf der Grundlage dieser Messungen können Entscheidungen über die optimale Menge an Wasser, Düngemitteln und Pestiziden getroffen werden, die ausgebracht werden sollen.

Einige der Sensoren für die Präzisionslandwirtschaft basieren auf multispektralen optischen (Licht-)Messungen, und im Folgenden können Sie mehr über diese spezielle Art von Sensor lesen.

Ein Multispektralsensor erfasst den spektralen Gehalt des Lichts, das entweder von einem Probenmaterial reflektiert oder durch dieses hindurchgelassen wird. In unserem Fall können die Blätter der Pflanzen als Beispiel dienen. Der Multispektralsensor misst, wie viel von jeder Wellenlänge des Lichts reflektiert oder absorbiert wird. Und basierend auf diesen Messungen können Eigenschaften der Probe bestimmt werden.

Die wichtigsten Vorteile von Multispektralsensoren sind:

• Es handelt sich um eine zerstörungsfreie Messung.
• Es kann aus der Ferne erfolgen, ohne die Probe zu berühren
• Es ist schnell – oft in Echtzeit – und kann sofortige Ergebnisse liefern.
• Es fallen keine Wartungskosten an, sobald das Instrument erworben wurde.

Landwirtschaftssensoren, die auf spektralen Messungen basieren, gibt es im Allgemeinen in zwei Formen:

• Handheld Geräte, die Sie mit sich herumtragen und verwenden können, um direkt in den Werken in kurzer Entfernung zu messen
• Drohnenmontierte Einheiten, die verwendet werden, um über die Pflanzen zu fliegen und in einer Entfernung von mehreren Metern zu messen

Aus naheliegenden Gründen müssen diese Sensoren für beide Gerätetypen kompakt, leicht, mit hoher Umgebungsstabilität und stromsparend sein. Spektralsensoren waren früher große Tischgeräte, aber in letzter Zeit wurden ultrakompakte Sensoren entwickelt, die sich sehr gut für landwirtschaftliche Sensoren eignen.

Ein häufiges Beispiel für eine Anwendung von Multispektralsensoren ist die Überwachung der Pflanzengesundheit. Das Chlorophyll in den Pflanzen enthält Stickstoff, und durch die Überwachung des Chlorophylls kann festgestellt werden, ob die Pflanze genügend Dünger (Stickstoff), zu wenig oder zu viel erhält. Chlorophyll absorbiert Licht bei blauen und roten Wellenlängen, und diese Absorptionswerte können verwendet werden, um den Zustand der Pflanze zu bestimmen. Chlorophyll weist auch Fluoreszenz im roten Wellenlängenbereich auf, und ein Beispiel für eine Messung mit unserem ultrakompakten PEBBLE VIS Spektrometer finden Sie hier.