Veden liikkeet kertovat kasvuoloista ja pellon kyvystä sietää ääriolosuhteita - pellon kosteutta mittaavalle anturille innovaatiopalkinto

Maataloustoimialan Agri-INNO 2020 -kilpailun on voittanut Soil Scout -anturin kehittäjä MMT Johannes Tiusanen. Tiusanen on kehittänyt maanalaisia langattomia maaperäantureita, joiden avulla voidaan seurata maaperän kosteus-, lämpötila- ja suolapitoisuusolosuhteita.
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Suomen Messusäätiön jakama Agri-INNO-palkinto jaetaan joka toinen vuosi MaatalousKonemessujen yhteydessä henkilölle, ryhmälle, yhteisölle tai yritykselle, joka on kehittänyt maataloustoimialalle positiivista imagoa tuovan sekä mahdollista kansainvälisyyttä menestystä saavan innovaation.

Tämän vuoden palkintoraatiin kuuluivat toiminnanjohtaja Jyrki Wallin Maa- ja metsätaloustuottajain Keskusliitto MTK:sta, toimitusjohtaja Harri Mäkivuokko ProAgria Keskusten Liitosta, toimitusjohtaja Juha Ojala Työtehoseurasta ja puheenjohtaja Risto Varis MaatalousKonemessujen kehitysryhmästä.

Edellisen kerran Agri-INNO-palkinto jaettiin vuonna 2018, jolloin se myönnettiin GrainSenselle, joka on kehittänyt kädestä pidettävän, viljalaatua analysoivan mittalaitteen.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Soil Scout -anturi antaa tärkeää tietoa maan kosteudesta

Mitä tekisit eri tavalla, jos tietäisit maan kosteuden? Viljelijä kyllä tietää, mikä nurkka pellosta kuivaa ja missä märkä kohta on, mutta kuinka märkä ja milloin? Entä jos sataa, kuivaako se samaa tahtia kuin se toinen paikka?

Sen sijaan, että toivotaan hyvää säätä, voitaisiin katsoa maan alle ja yrittää hallita olosuhteita maassa, muutenkin kuin vain ojituksella. Sään ääri-ilmiöt todennäköisesti lisääntyvät samalla, kun koneiden tiivistävä vaikutus heikentää maan luontaista kykyä puskuroida kuivuutta tai liiallisia sateita.

Soil Scout -anturi mittaa kosteuden, lämpötilan ja maan johtavuuden. Sateen tullessa vesi saattaa mennä jostain kohdasta maaprofiilin lävitse. Toisaalla vesi ehkä jää maaprofiiliin tai pintavedet ohjautuvat virtauksina läpäiseviin kohtiin. Tiusasen mukaan antureiden mittausten ja muiden havaintojen perusteella viljelijälle syntyy kuva maaprofiilin käyttäytymisestä erilaisissa olosuhteissa. "Päivällä kasvien juuret imevät vettä ja yöllä kosteus tasaantuu muun muassa kapillaarisen vedennousun vaikutuksesta", Tiusanen kuvailee.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

"Jos viljelytoimenpiteillä halutaan hallita kosteusolosuhteita siten, että maaprofiili kestäisi sekä runsaita sateita että pitkäjaksoista kuivuutta vastaan, mittaaminen ja tulosten vertaaminen säätietoihin ja muihin havaintoihin antaa mahdollisuuden tehdä oikean suuntaisia viljelytoimenpiteitä", Tiusanen analysoi.

"Maan pinta saattaa olla pölyävän kuiva, mutta silti lisätyppilannoitukselle saattaa olla perusteensa, jos kosteutta on edelleen maaprofiilissa riittävästi kasvien ulottuvilla", Tiusanen selventää. "Samoin paikat, joissa kosteus laskee kesäkuulla liikaa, niiden viljasadosta puuttuu puolet", hän kuvailee. Mittarit eivät kuitenkaan ennusta, mitä maassa tulee tapahtumaan, mutta jos kosteutta maaprofiilissa haluaa hallita, on loogista että sitä on mitattava.

Soil Scout -anturin tekniikka

Soil Scout -anturi toimitetaan kalibroituna. Käynnistyksen yhteydessä viljelijä valitsee pudotusvalikosta maalajin. Kosteuspitoisuus näytetään prosentuaalisella asteikolla. Savimaalla 50 % lukema kertoo, ettei maahuokosissa ole ilmaa. Kosteuden ollessa 30 % kasvilla on kaikki hyvin. Kun kosteus laskee 20 %:iin kasvi kärsii veden puutteesta ja lakastuu, kun kosteus on 10 %:ssa.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Maaprofiilin saturaatiopisteen näkee, kun maan kosteuspitoisuuden nousu pysähtyy tietylle tasolle runsaiden sateiden tai sulamisvesien vaikutuksesta. Käyrän käyttäytyminen eri olosuhteissa kertoo, mikä kosteuspitoisuus maaperässä on kasvien kannalta.

Kapasitiivinen anturi

Anturi mittaa radioaallon vaimenemista maassa. Mittauslukemiin vaikuttaa muun muassa radioaallon pituus, taajuus, maalaji ja kosteuspitoisuus.

Anturi mittaa myös maan lämpötilan ja sähkönjohtavuuden. Tiusanen kuvailee, että johtoluvun muutoksista voi päätellä, onko lisälannoite liuennut maaperään. Muutoin johtoluku on tärkeä lähinnä olosuhteissa, joissa kastelu aiheuttaa voimakasta suolapitoisuuden nousua maaperässä.

Anturissa on paristo, jonka avulla anturi toimii Tiusasen mukaan jopa 20 vuotta. Tällä hetkellä vanhimmat ovat hänen mukaansa 12 vuoden ikäisiä. Laite herää kolmesti tunnissa, mittaa lukemat ja lähettää ne vastaanottimeen, jonka on oltava aina päällä, jotta lukemat saadaan talteen. Mitä syvemmällä anturi on maaperässä, sen tärkeämpää on vastaanottimen sijoittaminen riittävän ylös ja lähelle, koska radioaallot taittuvat maan ja ilman rajapinnassa. Tiusanen tutki asiaa väitöskirjassaan.

Anturit voidaan haudata 10–200 cm syvyyteen maahan. Anturiin voidaan myös kiinnittää naru, jotta se löytyy kasvukauden jälkeen.

Anturia käytetään paljon golfkentillä kaikkialla maailmassa. Soil Scoutilla on seuraavaksi tavoitteena saada jalansijaa Etelä-Amerikkaan – muilta mantereilta dataa jo virtaa. Tiusasen tavoitteena on, että 10 vuoden päästä Soil Scout on samanlainen synonyymi maan mittaamiselle kuin Google on nyt tiedonhaulle.

Lue lisää