Der Prototyp verwendet Licht, um die Zusammensetzung und die Dichte des Unterbodens zu messen

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Auf der Oberfläche ähnelt es einem Speer aus rostfreiem Stahl, etwa 6 Fuß lang mit einem Silberdollar-Durchmesser, der in einem 30-Grad-Punkt endet.Aber dieser Punkt – die gesamte Spitze des treffend benannten Penetrometers – dient dazu, unter die Oberfläche zu graben, wo es ein sichtbares und nahes Infrarotlicht auf die landwirtschaftlichen und umweltrelevanten Eigenschaften des unter der Oberfläche liegenden Unterbodens werfen kann.Die Ingenieure Yufeng Ge und Nuwan Wijewardane von der University of Nebraska-Lincoln glauben, dass sich der Prototyp durch die Charakterisierung dieses Untergrundes während der Fahrt und auf dem Feld als zeit- und kostensparendes Werkzeug erweisen könnte, das eine präzise Bewässerung und Düngerausbringung ermöglicht.

Und sie stellen sich vor, dass es mehr Landwirten ermöglicht, an einem aufstrebenden, klimafreundlichen Marktplatz teilzunehmen, der die Landwirte dazu anregt, Kohlenstoff in ihren Böden zu binden.Dieses Potenzial beruht auf einem einfachen Prinzip: Alle Substanzen, einschließlich der organischen Substanz und der Mineralien im Boden, reflektieren das Licht unterschiedlich.

Vielmehr reflektiert jede Substanz unterschiedliche Wellenlängen des Lichts, einschließlich der sichtbaren und nahen Infrarotbereiche des elektromagnetischen Spektrums.Mit diesem Wissen betteten Ge, Wijewardane und ihre Kollegen den Prototyp mit einem Breitspektrum-Halogenlicht ein, das durch eine Quarzblende fließt und sich unter einem Parabolspiegel und einem Glasfaserkabel einnistet, die alle zurückkommenden Wellenlängen sammeln.Ein weiteres Gerät, das an das Penetrometer angeschlossen ist, misst dann die Intensität von etwa 2.100 verschiedenen Wellenlängen über das sichtbare und das Nahinfrarotspektrum.

Die Intensitäten bestimmter Wellenlängen in dieser spektralen Signatur korrelieren mit dem Vorhandensein bestimmter Substanzen und Bodentypen.

So trägt beispielsweise kohlenstoff- und stickstoffreiche organische Substanz zu dunkleren Böden bei, die relativ wenige sichtbare Wellenlängen reflektieren.

Böden mit weniger organischer Substanz oder viel Eisen spiegeln dagegen oft Gelb- oder Rottöne wider.Nachdem sie hydraulisch mehrere Meter in ein bestimmtes Gebiet getaucht wurde….

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