Naujame Ilinojaus universiteto vadovaujamame tyrime nustatomos kliūtys ir sprendimai, kaip pagerinti laistymo sprendimų palaikymo priemonių našumą ir pritaikymą vietoje.
Grėsmės dėl vandens trūkumo apsunkina poreikį išmaitinti didėjančią pasaulio populiaciją, kaip niekad svarbu teisingai pasėti drėkinimą. Vis dėlto nedaugelis ūkininkų naudojasi mokslu pagrįstomis priemonėmis, kad padėtų jiems nuspręsti, kada ir kiek laistyti savo derlių Ilinojaus universiteto vadovaujamas tyrimas.
Dirvožemio drėgmės jutikliai ir kameros
Kai kuriuose laukuose yra dirvožemio drėgmės jutikliai ar kameros, jų nepakanka, kad laukuose būtų pateikta tiksli informacija. Be to, palydovų vaizdų skiriamoji geba erdvėje ir laike dažnai yra per didelė, kad padėtų priimti sprendimus lauko mastu, sako tyrėjai. Todėl mokslininkai sukūrė būdą sujungti aukštos raiškos ir aukšto dažnio palydovų duomenis į vieną integruotą didelės erdvės ir laiko raiškos produktą, kad būtų lengviau stebėti dirvožemio ir augalų sąlygas.
Gaukite visiškai keičiamą sprendimą nuotoliniu būdu
Remdamiesi nuotolinio stebėjimo sintezės technologija ir pažangiu modeliavimu, mokslininkai teigia, kad jie gali padėti ūkininkams nuotoliniu būdu rasti visiškai keičiamą sprendimą, kuris gali būti revoliucinė technologija ūkininkams. „Ne tik JAV, bet ir smulkiųjų ūkininkų besivystančiose šalyse“, - sakė Kaiyu Guanas, NRES docentas, „Blue Waters“ profesorius iš Nacionalinio superkompiuterinių programų centro ir tyrimo vadovas.
Iš naujo apibrėžti sausrą
Naudojant šiuolaikines palydovines technologijas ir Guano sintezės modelį, duomenų kaupimas nebūtų ribojantis veiksnys būsimiems tikslaus drėkinimo produktams. Tačiau mokslininkai pabrėžia, kad vis dar svarbu tinkamai apibrėžti augalų vandens stresą. Guano grupė neseniai paragino žemės ūkio pramonę iš naujo apibrėžti sausrą, remiantis ne vien dirvožemio drėgme, bet jos sąveika su atmosferos sausumu.
Jingwen Zhang, Gamtos išteklių ir aplinkos mokslų katedros (NRES) doktorantas Ilinojuje ir pagrindinis autorius straipsnis „Environmental Research Letters“, sakė: "Jei mes atsižvelgsime į dirvožemio, augalo, atmosferos ir tęstinumo sistemą, atspindinčią tiek dirvožemio vandens tiekimą, tiek atmosferos vandens poreikį, mes galime naudoti šias augalų orientuotas metrikas apibrėžti augalų vandens stresą, kad paskatintų drėkinimą."
„Jei naudosime savo duomenų sintezės metodus ir procesais pagrįstą modeliavimą, galime pasiekti tikslų drėkinimą labai dideliu tikslumu ir didele skiriamąja geba.“
Prototipas ūkininkams
Tyrėjai taip pat nagrinėjo iššūkius, susijusius su ūkininkų priimamomis esamomis sprendimų palaikymo priemonėmis. Remiantis tyrimu, ūkininkai greičiausiai priims tikslaus drėkinimo sprendimų įrankius, jei jie bus tikslūs pagal lauko mastą, lankstūs ir lengvai naudojami. Nebraskos drėkinamuose laukuose kuriamos ir išbandomos technologijos šiam poreikiui patenkinti.
Tyrėjai teigia, kad jie turi realaus laiko evapotranspiracijos duomenis, jie prideda dirvožemio drėgmės ir drėkinimo komponentus. Tikimasi, kad per mažiau nei metus bus pristatytas prototipas, kurį vėliau bus galima išbandyti ūkininkų bendruomenėje.
Dirvožemio drėgmės jutikliai
Praėjusiais metais „Swinkels“ taip pat pradėjo naudoti keturis dirvožemio drėgmės jutiklius, kad nustatytų dirvožemio drėgmės kiekį ir dirvožemio gebėjimą absorbuoti vandenį. Siekta, kad tai padėtų jam toliau tobulinti drėkinimo strategiją. „Nors praėjusį sezoną jutikliai man suteikė daug papildomos informacijos, teisingai interpretuoti duomenis buvo nemenkas darbas. Jie skaičiuoja pagal drėgmės procentus, o aš įpratęs dirbti su milimetrais. Todėl tradicinis lietaus matuoklis ir mūsų pačių vizualiniai stebėjimai iki šiol išliko svarbiausiais mūsų drėkinimo strategijos rodikliais."