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Sensoren für die Beregnung: Welche Alternativen gibt es zu kapazitiven oder tensiometrischen Sonden?

Sensoren für die Beregnung: Welche Alternativen gibt es zu kapazitiven oder tensiometrischen Sonden?

Sonden (kapazitive oder tensiometrische), Evapotranspiration, Satellitenbilder etc. Es gibt verschiedene Technologien zur Steuerung der Beregnung, aber alle haben ein gemeinsames Ziel: den Wasserbedarf Ihres Bodens zu kennen. Um Ihnen dabei zu helfen, die für Ihren Zweck am besten geeignete Messlösung zu definieren, geben wir Ihnen hier einen Überblick über die verschiedene Sensoren und ihre Messmethoden.

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Die Beregnung in der Landwirtschaft ist ein Thema mit vielen Herausforderungen. Der Klimawandel und die steigenden Temperaturen führen dazu, dass der Wasserbedarf der Kulturen immer größer wird. Daher ist es von zentraler Bedeutung, die Beregnung genau zu steuern, um eine gute Entwicklung der Pflanzen zu gewährleisten.

Die Beregnung einer Parzelle hängt jedoch von zahlreichen Faktoren ab, wie z. B. der Wasserverfügbarkeit des Bodens, der Regenverteilung oder der Sonneneinstrahlung. Es wird also komplex, diese Vielzahl von Faktoren gleichzeitig zu überwachen. Deshalb gibt es heute verschiedene Messinstrumente, die die Landwirte dabei unterstützen, den Wasserbedarf ihrer Kulturen optimal zu kennen.

Bodensonden oder bodenunabhängige Sensoren: Jede Technik ermöglicht es, die Wasserverfügbarkeit Ihres Bodens auf unterschiedliche Weise zu bewerten. Sie haben also die Wahl, welche Messlösung für Ihren Zweck am besten geeignet ist.

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Wir bieten Ihnen einen Überblick über die verschiedenen existierenden Lösungen zur Steuerung Ihrer Beregnung und ihre Messmethoden.

Unter- oder oberirdischer Sensor: Wählen Sie die beste Option

Ob Bodensonden oder andere Sensoren, mit diesen Messinstrumenten können Sie die Wasserverfügbarkeit Ihres Bodens beurteilen. 2 Arten von Instrumenten werden hauptsächlich im Rahmen des Beregnungsmanagements in der Landwirtschaft eingesetzt:

  • Bodensonden (kapazitive und tensiometrische Sonden) sind die am häufigsten verwendeten Instrumente. Diese Sonden ermöglichen eine Überwachung der Feuchtigkeit Ihres Bodens in Echtzeit. Jede verwendet eine eigene Messmethode: Die eine misst die Kraft, die Wurzeln ausüben, um dem Boden Wasser zu entziehen, die andere die Reaktion des Bodens auf ein elektrisches Feld.
  • Wetterstationen für den Außenbereich bestehen aus mehreren unverzichtbaren Sensoren, wie z. B. Pyranometern. Diese Sensoren messen die Sonneneinstrahlung, die für die Berechnung des ETP und des Wasserhaushalts erforderlich ist, damit Sie Ihre Wasserzufuhr optimal und zu geringen Kosten steuern können.

Egal, ob Sie den Wasserbedarf Ihres Bodens je nach Kultur bestimmen, die automatische Beregnung zum richtigen Zeitpunkt auslösen, ein Wasserdefizit vermeiden, Ihre Kulturen bis an die Grenze des Wasserstresses bringen (im Weinbau) oder die letzte Wasserrunde der Ernte einleiten wollen, diese Instrumente werden Ihnen eine große Hilfe sein.

Die kapazitiven Sonden

Messverfahren

Kapazitive Sonden sind Geräte, die die Bodenfeuchtigkeit anhand der Reaktion des Bodens auf die Aussendung eines elektrischen Feldes messen. Mit ihr lässt sich also die Menge des durch Regenfälle zugeführten Wassers, das tatsächlich bis zu den Wurzeln vordringt, aber auch die tatsächliche Evapotranspiration messen.

Funktionsweise

Es gibt 2 Arten von kapazitiven Sonden :

  • Feste Sonden, die kontinuierlich die Bodenfeuchtigkeit an einem bestimmten Ort
  • Feld messen, und mobile Sonden, die man an verschiedene Stellen auf einem oder mehreren Feldern verlegt, wo bereits Rohre implantiert sind.

Kapazitive Sonden haben Sensoren (Elektroden), die untereinander angeordnet sind, in der Regel in Abständen von 10 cm. Für jeden 10-cm-Horizont des Bodens wandelt ein Algorithmus die elektronische Messung in einen Prozentsatz der Feuchtigkeit um, der von der Zusammensetzung des Bodens abhängt. Die Parametrisierung dieser Sonden ist also sehr fein, um die Bodenfeuchtigkeit in den verschiedenen Tiefen der Sonde genau berechnen zu können.

Ablesen der Ergebnisse

Das Gerät ist mit einem Fernübertragungssystem verbunden, das eine Grafik ausgibt. Dort kann man die Entwicklung der Bodenfeuchtigkeit zwischen der Feldkapazität (Boden, der vollständig mit Wasser gesättigt ist) und dem unteren Ende der leicht nutzbaren Bodenreserve (RFU) sehen, anhand derer man erkennen kann, wenn die Pflanze unter Wasserstress steht.

Installationsbedingungen

Eine anfängliche Bewertung der spezifischen Standortbedingungen ist unerlässlich, um die Zusammensetzung Ihres Bodens an dem Ort zu kennen, an dem Sie die Sonde einbauen wollen. Wenn Ihr Boden sehr heterogen ist, empfiehlt es sich, mehrere Sonden auf Ihrer Parzelle zu installieren oder die Sonde an einer für diese Heterogenität repräsentativen Stelle anzubringen. Die Tiefe der Sonde hängt von der Art der Kultur und ihrer Durchwurzelung ab.

⚠️ Wenn die Sonden in der Fahrspur des Traktors installiert werden, müssen sie bei jeder Überfahrt der landwirtschaftlichen Maschine entfernt werden, bevor sie wieder installiert werden. Während dieser Phasen kommt es zu einem Verlust von Daten.

Tensiometer

Messverfahren

Mit Tensiometern lässt sich die Kraft quantifizieren, die die Wurzeln Ihrer Pflanzen ausüben müssen, um dem Boden Wasser zu entziehen (Messung in Centibar). Diese Geräte messen das Matrix-Wasserpotenzial (kPa).

Funktionsweise

Das Wasser fließt durch eine poröse Kerze und stellt einen elektrischen Kontakt her. Der Sensor am Ende der Sonde reagiert auf die unterschiedlichen Spannungen des Wassers im Boden. Diese elektrischen Schwankungen werden dann an ein Lesegerät weitergeleitet, das diesen elektrischen Zustrom in Spannung umwandelt.

Ablesen der Ergebnisse

Je höher der Tensiometerwert ist, desto mehr Kraft müssen die Wurzeln aufwenden, um Wasser zu entnehmen, und desto höher ist das Risiko von Wasserstress.

Daher gibt es zahlreiche Raster, um die von offiziellen Stellen veröffentlichten Werte zu ermitteln, ab denen eine Beregnung ratsam ist. Der Umgang mit dieser Art von Sonden und ihre Interpretation sind recht komplex und erfordern oft eine Schulung.

Installationsbedingungen

Je nach Durchwurzelungstiefe der Pflanzen müssen zahlreiche Sonden auf dem Grundstück an verschiedenen Stellen angebracht werden (im Allgemeinen etwa 6 Sonden). Die Einstellungen müssen sehr fein sein, aber eine schnelle Messung ermöglichen, auch wenn die Tiefe begrenzt ist. Es wird daher empfohlen, die Installation und Überwachung dieser Sonden zu begleiten, um Ungenauigkeiten bei der Messung zu vermeiden (falsche Positionierung, vorzeitige Abnutzung der Sonde...).

⚠️ Wie bei der kapazitiven Sonde ist zu beachten, dass diese Sonden bei jeder Vorbeifahrt der landwirtschaftlichen Maschinen entfernt werden müssen, bevor sie wieder eingebaut werden. Während dieser Phasen kommt es zu einem Datenverlust.

Das Pyranometer - entscheidend für das Beregnungsmanagement

In den letzten Jahren sind neue, innovative Messgeräte entstanden, die Sie bei dem Beregnungsmanagement unterstützen: Pyranometer (oder Strahlungs-Sensoren).

Messverfahren

Es handelt sich um ein Gerät, das die Sonnenstrahlung (oder Bestrahlungsstärke), die es empfängt, in ein elektrisches Signal umwandelt. Diese Sonneneinstrahlung ist die Grundlage für die Berechnung des ETP und des Wasserhaushalts: 2 unverzichtbare Instrumente für eine optimale Beregnung Ihrer Kulturen. Diese Messung muss daher absolut genau sein, damit die Berechnung zuverlässig ist.

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Wir haben uns bei Sencrop dafür entschieden, diese Technologie zu nutzen. Wir haben unseren eigenen Sensor entwickelt und ihm zahlreiche Innovationen hinzugefügt. Heute ist unser Sensor für seine Technologie patentiert und ermöglicht ihm so eine sehr hohe Messgenauigkeit.

Funktionsweise

Das Gerät misst ultrapräzise die Sonneneinstrahlung. Es fehlen also die Messungen von Wind, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, um die tatsächliche Evapotranspiration zu erhalten und die Wasserbilanz zu erstellen.

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Bei Sencrop kombinieren Sie diesen Sensor einfach mit dem Windcrop (vernetzer Windmesser) und dem Raincrop (vernetzer Niederschlagsmesser), um die Menge des verfügbaren Wassers auf Ihren Kulturen zu verfolgen.

Ablesen der Ergebnisse

Verfolgen Sie von der mit dem Tool verbundenen App aus, wie viel Wasser (in Millimetern) durch Evapotranspiration verloren geht und wie viel Wasser (ebenfalls in Millimetern) durch Regen und Beregnung zufließt. Wenn Sie die Variablen Ihrer Bodenart und Ihrer Kultur hinzufügen, erhalten Sie eine vereinfachte Visualisierung des ETP und des Wasserhaushalts.

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Bei Sencrop erhalten Sie mit einer speziellen Beregnungs-Lizenz Zugang zu dieser Visualisierung in der App. Die Grafiken wurden so bearbeitet, dass sie ein einfaches und instinktives Lesen ermöglichen.
Wasserbilanz + wie man seinen Bodentyp ausfüllt und ändert auf der Sencrop App

Installationsbedingungen

Diese Lösung erfordert nur eine einzige Installation im Herzen Ihrer Parzellen. Um die Sonneneinstrahlung richtig zu messen, muss darauf geachtet werden, dass keine Schatten stören. Daher ist es notwendig, die Anlage nach Süden auszurichten.

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Bei Sencrop können nach der Installation bis zu 10 Bilanzen erstellt werden, indem man die Variablen in der App ändert, und so die Beregnung Ihrer verschiedenen Parzellen verfolgen. Das macht sie im Vergleich zu herkömmlichen Sonden zu einer sehr kostengünstigen Lösung.

Abschließend

Bodensonden oder Wettersensoren: Beide Lösungen werden Wasserbilanzen erstellen, die es Ihnen dann ermöglichen, Ihre Wasserzufuhr auf überlegte Weise anzupassen. Die Wasserbilanz ist eine einfache Methode, um den verfügbaren Wasservorrat im Boden in Echtzeit zu verfolgen. Sie ergibt sich aus den granulometrischen Daten Ihres Bodens und dem Bedarf der Kulturen während der gesamten Saison. So treffen Sie die besten Entscheidungen, um zum richtigen Zeitpunkt zu beregnen.

Antizipieren Sie den Bewässerungsbedarf Ihrer Parzellen

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