אגרונומים ומדעני קרקע מכינים שיטות עבודה מומלצות לחקלאים כדי לעזור להם לקבל החלטות מושכלות לגבי ניהול השדות והגידולים שלהם. Rintaro Kinoshita וצוות חוקרים קבעו שכלי כגון "חיישן מוליכות חשמלית נראית (ECa)" יכול לספק מידע חשוב על שדות חקלאיים, דוחות האתר הרשמי של האגודה האמריקאית לאגרונומיה.
Kinoshita הוא עוזר פרופסור באוניברסיטת Obihiro לחקלאות ולרפואה וטרינרית, יפן, אך ערך את המחקר הזה בזמן באוניברסיטת קורנל, ארה"ב.
מחקר התפרסם ב-Agronomy Journal, פרסום של האגודה האמריקאית לאגרונומיה.
כמובן שהקרקע ומאפייניה הם מהגורמים החשובים ביותר לחקלאות. שונות מרחבית בתשואות היבול תלויה מאוד בשלושה גורמים: טופוגרפיה, קרקע ומזיקים/מחלות.
חקלאים מסתמכים לעתים קרובות על בדיקות קרקע כדי להבין את תכונות הקרקע, אך הן לוקחות זמן והן יקרות. Kinoshita והצוות השתמשו בטכנולוגיית חיישנים המאפשרת להם לאסוף מידע יבולים ואדמה שונים מבלי לחפור את האדמה. חיישנים אלו יכולים להינשא עם ציוד חקלאי כגון טרקטורים ולספק מידע חשוב. כדי לכייל את המידע, השוו החוקרים את הנתונים מהחיישנים שלהם עם תוצאות ניתוחים של דגימות קרקע.
המחקר נערך בשטחן של מדינות מרילנד ודלאוור (אזורים של שפלת החוף ורמת פיימונטה). הצוות חקר 26 שדות תירס בשני אזורים גיאוגרפיים ותמטיים מנוגדים.
חיישן המוליכות החשמלית לכאורה (ECa) הוכח כמוצלח ביותר בהערכת תכונות הקרקע בהשוואה לדגימות קרקע שנלקחו. חיישנים אלו הצליחו לחזות את מבנה הקרקע, במיוחד בעומקים שונים, ותכולת מים זמינה. מכיוון שהמים הם השלב המוליך היחיד, ניתן לחזות מדידות של תכונות הקרקע המשפיעות על זמינות המים באמצעות ECa. המדידות התייחסו ללחות הקרקע ולתפוקת התירס, שהיא מידע רב ערך לחקלאים.
הצוות בדק גם טכנולוגיות אחרות, אך התוצאות לא היו חד משמעיות כמו חיישן המוליכות לכאורה. היתרון בלכידת נתוני מדידה עם חיישנים הוא שזה נעשה די מהר, בדרך כלל לוקח 1-2 שעות לכל חמישים דונם. מצד שני, בדיקת ליבת הקרקע יכולה להימשך שבועות או לפעמים חודשים, תלוי בתכונות הקרקע.
Kinoshita מסביר שכדי לנהל טוב יותר את היבולים, חשוב להתחיל לשים לב יותר לשכבות העמוקות של האדמה, וחיישן ה-ECa יכול להועיל מאוד בהקשר זה.
מחקר זה נתמך על ידי Willard Agri-Service של Frederick, Inc. נתמך על ידי תכנית המלגות לבוגרי יפן/הבנק העולמי המשותפת.
בנוסף, אוניברסיטת אוביהירו משתפת פעולה בתוך תוכנית וירטואלית לחילופי ידע אגרונומי עם אוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון. גם אזור אוביהירו ביפן וגם ויסקונסין בארצות הברית מגדלים את אותם יבולים: תפוחי אדמה ופולי סויה. התכנית מתמקדת במערכות תזונה ומדעי הקרקע.