सिंचाई अनुसंधान में मृदा नमी संवेदकों का विशेष ध्यान है।

दक्षिण-पूर्वी क्षेत्र के निचले इलाकों में भरपूर वर्षा वाले वर्षों की तुलना में सूखे वाले वर्षों की संख्या बढ़ने के साथ, सिंचाई विलासिता की बजाय एक आवश्यकता बन गई है, जिससे किसानों को सिंचाई का समय और मात्रा निर्धारित करने के अधिक कुशल तरीके खोजने के लिए प्रेरित किया जा रहा है, जैसे कि मिट्टी की नमी के सेंसर का उपयोग करना।
जॉर्जिया के कैमिला में स्थित स्ट्रिपलिंग सिंचाई पार्क के शोधकर्ता सिंचाई के सभी पहलुओं की खोज कर रहे हैं, जिसमें मिट्टी की नमी के सेंसर का उपयोग और किसानों को डेटा वापस भेजने के लिए आवश्यक रेडियो टेलीमेट्री शामिल है, ऐसा पार्क के अधीक्षक कैल्विन पेरी का कहना है।
पेरी कहते हैं, "हाल के वर्षों में जॉर्जिया में सिंचाई में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। अब हमारे राज्य में 13,000 से अधिक सेंटर पिवट सिंचाई प्रणाली हैं, जिनसे 1,000,000 एकड़ से अधिक भूमि सिंचित होती है। भूजल और सतही जल सिंचाई स्रोतों का अनुपात लगभग 2:1 है।"
उन्होंने आगे कहा कि सेंटर पिवट का संकेंद्रण दक्षिण-पश्चिम जॉर्जिया में है, और राज्य में आधे से अधिक सेंटर पिवट लोअर फ्लिंट नदी बेसिन में स्थित हैं।
सिंचाई के संबंध में पूछे जाने वाले प्राथमिक प्रश्न हैं, सिंचाई कब करनी चाहिए और कितनी मात्रा में करनी चाहिए? पेरी कहते हैं, "हमारा मानना ​​है कि यदि सिंचाई का समय और कार्यक्रम बेहतर ढंग से निर्धारित किया जाए, तो इसे अनुकूलित किया जा सकता है। संभवतः, यदि मिट्टी में नमी का स्तर अपेक्षित स्तर पर हो, तो हम मौसम के अंत में सिंचाई की संख्या कम कर सकते हैं और शायद सिंचाई की लागत भी बचा सकते हैं।"
उनका कहना है कि सिंचाई का समय निर्धारित करने के कई अलग-अलग तरीके हैं।
“पहला तरीका यह है कि आप खेत में जाकर मिट्टी को पैर से दबाकर या पौधों की पत्तियों को देखकर पारंपरिक तरीके से सिंचाई का अनुमान लगा सकते हैं। या फिर, आप फसल द्वारा पानी की खपत का अनुमान लगा सकते हैं। आप सिंचाई शेड्यूलिंग टूल का उपयोग कर सकते हैं जो मिट्टी की नमी के माप के आधार पर सिंचाई संबंधी निर्णय लेते हैं।”
एक और विकल्प
पेरी कहते हैं, "एक और विकल्प है खेत में लगाए गए सेंसरों के आधार पर मिट्टी की नमी की स्थिति पर सक्रिय रूप से नज़र रखना। यह जानकारी आपको भेजी जा सकती है या खेत से एकत्र की जा सकती है।"
वे बताते हैं कि दक्षिणपूर्वी तटीय मैदानी क्षेत्र की मिट्टी में काफी विविधता पाई जाती है और किसानों के खेतों में एक ही प्रकार की मिट्टी नहीं होती। इसी कारण इन मिट्टी में कुशल सिंचाई के लिए किसी विशिष्ट क्षेत्र के अनुरूप प्रबंधन और संभवतः सेंसर का उपयोग करके स्वचालन सबसे अच्छा उपाय है।
“इन प्रोब से मिट्टी की नमी का डेटा प्राप्त करने के कई तरीके हैं। सबसे आसान तरीका टेलीमेट्री का उपयोग करना है। किसान बहुत व्यस्त होते हैं और वे अनावश्यक रूप से अपने प्रत्येक खेत में जाकर मिट्टी की नमी मापने वाले सेंसर से रीडिंग लेना नहीं चाहते। यह डेटा प्राप्त करने के कई तरीके हैं,” पेरी कहते हैं।
उन्होंने बताया कि सेंसरों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में बांटा जा सकता है: वाटरमार्क मृदा नमी सेंसर और कुछ नए कैपेसिटेंस-प्रकार के मृदा नमी सेंसर।
बाजार में एक नया उत्पाद आया है। यह पादप जीव विज्ञान और कृषि विज्ञान को मिलाकर उच्च तनाव स्तर, पौधों की बीमारियों, फसल की स्वास्थ्य स्थिति और पौधों की पानी की जरूरतों का संकेत दे सकता है।
यह तकनीक USDA के पेटेंट पर आधारित है जिसे BIOTIC (Biologically Identified Optimal Temperature Interactive Console) के नाम से जाना जाता है। यह तकनीक फसल की पत्तियों के तापमान की निगरानी के लिए एक तापमान सेंसर का उपयोग करती है ताकि पानी की कमी का पता लगाया जा सके।
किसान के खेत में लगाया गया यह सेंसर, इस रीडिंग को लेता है और जानकारी को बेस स्टेशन तक पहुंचाता है।
यह भविष्यवाणी करता है कि यदि आपकी फसल अधिकतम तापमान से अधिक समय तक जलती रहती है, तो उसमें नमी की कमी हो रही है। यदि आप फसल की सिंचाई करते हैं, तो पत्तियों का तापमान कम हो जाएगा। उन्होंने कई फसलों के लिए एल्गोरिदम विकसित किए हैं।
बहुमुखी उपकरण
रेडियो टेलीमेट्री का मतलब है खेत में किसी एक जगह से डेटा लेकर खेत के किनारे स्थित पिकअप ट्रक तक पहुंचाना। इस तरह आपको लैपटॉप कंप्यूटर लेकर खेत में जाने, उसे किसी उपकरण से जोड़ने और डेटा डाउनलोड करने की ज़रूरत नहीं पड़ती। आप लगातार डेटा प्राप्त कर सकते हैं। या फिर, आप खेत में लगे सेंसर के पास एक रेडियो रख सकते हैं, उसे थोड़ा ऊपर लगा सकते हैं, और उससे डेटा को वापस ऑफिस बेस पर भेज सकते हैं।
पेरी के अनुसार, दक्षिण-पश्चिम जॉर्जिया के सिंचाई पार्क में शोधकर्ता एक मेश नेटवर्क पर काम कर रहे हैं, जिसके तहत वे खेतों में सस्ते सेंसर लगा रहे हैं। ये सेंसर आपस में संवाद करते हैं और फिर खेत के किनारे स्थित बेस स्टेशन या केंद्र बिंदु से जानकारी साझा करते हैं।
इससे आपको सिंचाई कब और कितनी करनी है, जैसे सवालों के जवाब मिल जाते हैं। मिट्टी की नमी मापने वाले सेंसर के डेटा को देखकर आप मिट्टी की नमी में हो रही कमी को समझ सकते हैं। इससे आपको अंदाजा लग जाएगा कि नमी कितनी तेजी से गिरी है और आपको कितनी जल्दी सिंचाई करनी है।
"कितनी मात्रा में खाद डालनी है, यह जानने के लिए आंकड़ों पर नजर रखें और देखें कि क्या उस समय आपकी फसल की जड़ों की गहराई तक मिट्टी की नमी बढ़ रही है।"