Determinação da condutividade do solo para agricultura: uma metodologia utilizando propagação de ondas AM

Agriculture is an essential activity to the human development, the tendency is that their need to increase according to the increase in world population. It is very important to take the maximum performance that is possible of each land without degrading it, a frequently monitoring is essential for the best performance. The purpose of this work is, nondestructively, to monitor the surface electrical conductivity of the soil in a demarcated area, as on a plantation, using low frequency radio waves. The conductivity is directly linked to the amount of water in the area and nutrients, therefore a periodic or even permanent monitoring increases significantly the efficient of the use of the soil. They will be used long-wave radio transmission or medium whose main characteristic to spread over the surface of the earth. It is possible to choose an AM radio with location, frequency and power of the transmission known or generate the signal. The studied method computes the conductivity of the ground in a straight line between two measured points, so it can be used in smaller or larger size fields. Measurements were carried out using an electromagnetic field strength analyzer. The data obtained in the measurements are processed by a numerical calculation program, in our case Matlab. It is concluded that the recommendations of the ITU (International Telecommunication Union) on the conductivity of soil in Brazil is far from reality, on some routes the recommendations indicate the use of the electrical conductivity of the soil 1 mS/m, while the measurements was found 19 mS/m. With the method described a precision farmer, once initial research for about a year, can monitor the humidity and salinity of the land, with the ability to predict the area and the most suitable time for irrigation and fertilization, making management more efficient and less expensive, while optimizing water use, natural resource increasingly precious.

A agricultura é uma atividade essencial ao desenvolvimento humano e a tendência é que sua necessidade aumente, de acordo com o aumento da população mundial. É de grande importância tirar o máximo desempenho possível de cada terreno, sem degradá-lo e um constante monitoramento é essencial para melhorá-lo. A proposta desta pesquisa é - de forma não agressiva a meio ambiente - monitorar a condutividade elétrica superficial do solo em uma área demarcada (uma plantação, por exemplo) utilizando, para isto, ondas de rádio de baixa frequência. A condutividade está diretamente ligada à quantidade da água e de nutrientes naquela área e um monitoramento periódico, ou mesmo permanente, aumenta significantemente o uso eficiente do solo. Para este trabalho serão utilizadas transmissões de rádio de ondas longas ou médias (30 kHz a 3000 kHz) que tem como principal característica a propagação pela superfície da terra. Pode-se escolher uma rádio AM com localização, frequência e potência de transmissão conhecidas, ou gerar o próprio sinal, essas medições foram realizadas com um analisador de intensidade de campo eletromagnético. Os dados obtidos nas medições são tratados por um programa de cálculo numérico, no nosso caso o Matlab. O método estudado calcula a condutividade do solo numa linha reta, entre dois pontos medidos, tornando sua utilização possível em plantações de pequeno, médio ou grande porte. Conclui-se que as recomendações da ITU (International Telecommunication Union) sobre a condutividade do solo no Brasil fica longe da realidade, em algumas rotas as recomendações indicam o uso da condutividade elétrica do solo de 1 mS/m, enquanto nas medições foi encontrado 19 mS/m. Com estas informações é possível manter um banco de dados, com capacidade de prever a área e o momento mais adequados para irrigações e adubação, tornando o manejo mais eficiente e menos dispendioso, além de otimizar o uso da água, recurso natural cada vez mais preciso.