Erasmus Oware, Doctorat, professeur adjoint à l'Université du Département de géologie de Buffalo, détient une sonde d'humidité du sol à plusieurs profondeurs dans son laboratoire. Crédit :Douglas Levere
Un professeur de l'Université de Buffalo a mis au point un moyen ingénieux de tester plus rapidement le sol dans les champs agricoles afin de dresser des cartes détaillées des différents types de sol. Ces cartes peuvent ensuite être utilisées pour concevoir des pratiques agricoles plus efficaces.
Erasmus Oware, Doctorat, professeur assistant au département de géologie de l'UB College of Arts and Sciences (CAS), a conçu un système pour mesurer rapidement la conductivité électrique de chaque mètre carré d'un champ afin de déterminer les limites des différents types de sol. Puis, quelques techniques traditionnelles de forage et d'essai peuvent déterminer la composition du sol d'une vaste zone. Le projet est en collaboration avec Darcy Telenko, Doctorat, de l'extension de la coopérative Cornell.
La méthode réduit considérablement le temps de faire une carte du sol - les techniques conventionnelles prennent une journée pour cartographier 1 acre, mais ce temps est réduit à 20 minutes avec la nouvelle méthode et produit une carte beaucoup plus détaillée.
"C'est plus rapide, et vous obtenez une carte des sols à plus haute résolution, " a déclaré Oware. "Nous collectons beaucoup de points de données, beaucoup plus qu'avec l'échantillonnage de sol traditionnel."
Sa méthode a gagné 84 $, Bourse 840 du New York Farm Viability Institute, qui a été augmenté avec le soutien de la SCA. L'argent a été utilisé pour acheter l'équipement et aidera à payer les étudiants pour qu'ils effectuent des travaux sur le terrain sur le projet cet été.
Le système d'Oware consiste à faire glisser un émetteur d'ondes électronique derrière un VTT qui traverse chaque mètre d'un champ. Un récepteur dans le véhicule enregistre la conductivité du sol et sa localisation précise. Le résultat est une carte détaillée des différents types de sols, généré avec des milliers de points de données.
Des essais traditionnels sur le terrain sont ensuite effectués pour déterminer la capacité de rétention d'eau des différents types de sols. Savoir comment le sol retient l'eau est crucial pour déterminer la quantité d'irrigation et la quantité d'engrais nécessaires.
"Nous dirons au fermier, 'Cette partie du champ retient l'eau plus longtemps, vous pouvez donc l'irriguer moins fréquemment. L'autre zone ne retient pas l'eau, il faut donc moins arroser, mais plus fréquemment, ' " dit Oware.
Trop d'arrosage peut causer plusieurs problèmes.
"Si vous sur-irriguer une ferme, l'eau créera un ruissellement et entraînera l'engrais dans les plans d'eau de surface à proximité, soit il induira un drainage par lequel l'engrais s'écoulera au-delà de la zone racinaire et contaminera les ressources en eaux souterraines, " dit Oware. " D'un autre côté, une sous-irrigation va créer un stress hydrique de la plante, affectant la qualité et le rendement des plantes."
Ainsi, une maîtrise précise de l'irrigation permet d'économiser de l'eau, réduit la quantité d'engrais utilisée et économise de l'énergie, il a dit.
"Nous essayons de concevoir une agriculture durable et respectueuse de l'environnement."
L'appareil mesure la conductivité du sol à 20 et 40 centimètres de profondeur, le cœur de la « zone racinaire » végétale.
Oware a déclaré que les agriculteurs sont impatients de participer à son étude. Une ferme du comté de Niagara et deux fermes du comté d'Erie ont été étudiées, et 12 autres vont être ajoutés.
Il a dit que les agriculteurs savent par expérience quelles zones de leurs champs produisent différemment, mais les cartes détaillées leur donnent beaucoup plus de précision et de détails quant au pourquoi.
Une fois les besoins en eau d'un champ agricole cartographiés, l'étape suivante consiste à modifier le système d'irrigation afin que différentes zones du champ puissent être arrosées à des taux différents. Oware a déclaré qu'il travaillait au développement d'un système de vannes à cette fin.
Parce que la méthode de cartographie d'Oware est si rapide, il peut être utilisé sur grand, fermes de taille industrielle, il a dit. Il a récemment cartographié un champ de sept acres en trois heures, générant plus de 50, 000 points de données.