Bodenradar und elektromagnetische Induktion: Herausforderungen und Chancen in der Landwirtschaft

Informationen über die spatiotemporale Variabilität von Bodeneigenschaften und -zuständen innerhalb der Agrarlandschaft sind entscheidend, um Managementzonen zu identifizieren, die die Präzisionslandwirtschaft (PA) unterstützen. Bodenradar (GPR) und elektromagnetische Induktionsverfahren (EMI) wurden eingesetzt, um Bodeneigenschaften, -zustände, -prozesse und deren spatiotemporale Variabilität zu bewerten. Diese Arbeit untersucht die grundlegenden Funktionsprinzipien von GPR und EMI, deren Anwendungen in der Bodenkunde, Vor- und Nachteile sowie Wissenslücken, die zu Schwierigkeiten bei der Integration dieser beiden Techniken führen, um sich gegenseitig in der Bodendatenanalyse zu ergänzen. Im Vergleich zu traditionellen Methoden bieten GPR und EMI Vorteile wie die Möglichkeit, nicht-destructive wiederholte Messungen vorzunehmen, hohe Auflösung, Arbeitseinsparung und eine umfangreichere räumliche Abdeckung mit georeferenzierten Daten in Agrarlandschaften. GPR wurde häufig zur Schätzung des Bodenwassergehalts (SWC) und der Wasserbewegung eingesetzt, während EMI breitere Anwendungen hat, wie die Schätzung von SWC, Bodenversalzung, Schüttdichte usw. Darüber hinaus kann GPR Bodenschichten, die Grundwasserspiegel und andere Anomalien kartieren. Die Perspektiven der Anwendungen von GPR und EMI in der Bodenkunde müssen sich auf die potenzielle Integration von GPR und EMI konzentrieren, um die intrinsischen Einschränkungen jeder Technik zu überwinden und deren Anwendungen zur Unterstützung der PA zu verbessern. Zukünftige Fortschritte in der PA können gestärkt werden, indem viele Bodeneigenschaften, -zustände und hydrologische Prozesse gleichzeitig geschätzt werden, um Managementzonen abzustecken und optimale Inputs in der Agrarlandschaft zu berechnen.