การให้น้ำพืชอย่างแม่นยำ - นักวิทยาศาสตร์เสนอการปรับปรุง

การศึกษาใหม่ที่นำโดยมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ระบุอุปสรรคและแนวทางแก้ไขเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและการนำเครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจด้านการชลประทานมาใช้ในระดับภาคสนาม

ด้วยภัยคุกคามจากการขาดแคลนน้ำที่ทำให้ความจำเป็นในการเลี้ยงดูประชากรทั่วโลกที่เพิ่มมากขึ้นการให้น้ำพืชอย่างถูกต้องจึงมีความสำคัญมากกว่าที่เคย เกษตรกรจำนวนไม่น้อยใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เพื่อช่วยในการตัดสินใจว่าจะให้น้ำพืชเมื่อใดและเท่าใด การศึกษาที่นำโดยมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์.

เซ็นเซอร์และกล้องวัดความชื้นในดิน

ในกรณีที่บางช่องมีเซ็นเซอร์หรือกล้องตรวจวัดระดับดิน แต่ก็มีไม่เพียงพอที่จะให้ข้อมูลที่ถูกต้องในทุกช่อง นอกจากนี้ความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาของภาพถ่ายดาวเทียมมักมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะช่วยในการตัดสินใจในระดับภาคสนามนักวิจัยกล่าว นักวิจัยจึงเป็นผู้บุกเบิกวิธีการรวมข้อมูลดาวเทียมที่มีความละเอียดสูงและความถี่สูงเข้ากับผลิตภัณฑ์ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และระยะเวลาสูงเพื่อช่วยในการติดตามสภาพดินและพืช

รับโซลูชันที่ปรับขนาดได้อย่างสมบูรณ์จากระยะไกล

จากเทคโนโลยีฟิวชันการตรวจจับระยะไกลและการสร้างแบบจำลองขั้นสูงนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าพวกเขาสามารถช่วยให้เกษตรกรได้รับโซลูชันที่ปรับขนาดได้อย่างเต็มที่จากระยะไกลซึ่งอาจเป็นเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการสำหรับเกษตรกร “ ไม่เพียง แต่ในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเกษตรกรรายย่อยในประเทศกำลังพัฒนาด้วย” Kaiyu Guan ผู้ช่วยศาสตราจารย์ใน NRES ศาสตราจารย์ Blue Waters จาก National Center for Supercomputing Applications และหัวหน้าโครงการในการศึกษากล่าว

นิยามใหม่ของภัยแล้ง

ด้วยเทคโนโลยีดาวเทียมที่ทันสมัยและแบบจำลองฟิวชันของ Guan การเก็บข้อมูลจะไม่เป็นปัจจัย จำกัด ในผลิตภัณฑ์ชลประทานที่มีความแม่นยำในอนาคต อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ย้ำว่าการกำหนดความเครียดของน้ำในพืชอย่างเหมาะสมยังคงเป็นสิ่งสำคัญ กลุ่มของ Guan เพิ่งเรียกร้องให้อุตสาหกรรมการเกษตรกำหนดความแห้งแล้งใหม่โดยไม่ได้ขึ้นอยู่กับความชื้นในดินเพียงอย่างเดียว แต่เป็นผลจากปฏิสัมพันธ์กับความแห้งของบรรยากาศ

Jingwen Zhang นักวิจัยหลังปริญญาเอกในภาควิชาทรัพยากรธรรมชาติและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (NRES) ที่อิลลินอยส์และผู้เขียนนำเรื่อง บทความในจดหมายวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมกล่าวว่า“ ถ้าเราพิจารณาดิน - พืช - บรรยากาศ - ความต่อเนื่องเป็นระบบซึ่งสะท้อนทั้งปริมาณน้ำในดินและความต้องการน้ำในบรรยากาศเราสามารถใช้เมตริกที่เน้นพืชเป็นศูนย์กลางเพื่อกำหนดความเครียดของน้ำเพื่อกระตุ้นการชลประทาน”

“ ถ้าเราใช้วิธีการหลอมรวมข้อมูลและการสร้างแบบจำลองตามกระบวนการเราจะสามารถให้น้ำได้อย่างแม่นยำโดยมีความแม่นยำสูงและมีความละเอียดสูงด้วย”

ต้นแบบสำหรับเกษตรกร

นักวิจัยยังมองถึงความท้าทายเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจที่มีอยู่ของเกษตรกร จากการศึกษาพบว่าเกษตรกรมีแนวโน้มที่จะใช้เครื่องมือในการตัดสินใจเกี่ยวกับการชลประทานที่แม่นยำหากมีความแม่นยำในระดับพื้นที่มีความยืดหยุ่นและใช้งานง่าย เทคโนโลยีเพื่อตอบสนองความต้องการนี้กำลังได้รับการพัฒนาและทดสอบในเขตชลประทานในเนแบรสกา

นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขามีข้อมูลการระเหยแบบเรียลไทม์และพวกเขากำลังเพิ่มส่วนประกอบความชื้นในดินและส่วนประกอบการให้น้ำ คาดว่าจะมีการเปิดตัวต้นแบบในเวลาไม่ถึงหนึ่งปีซึ่งจะสามารถทดสอบได้ในชุมชนเกษตรกร

เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน

เมื่อปีที่แล้ว Swinkels ยังเริ่มใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินสี่ตัวเพื่อทำแผนที่ปริมาณความชื้นในดินและความสามารถของดินในการดูดซับน้ำ ความตั้งใจคือสิ่งเหล่านี้จะช่วยให้เขาปรับกลยุทธ์การชลประทานได้ดีขึ้น “ ในขณะที่เซ็นเซอร์ให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่ฉันในฤดูกาลที่แล้วการตีความข้อมูลให้ถูกต้องเป็นเรื่องที่น่าเบื่อ พวกเขาคำนวณด้วยเปอร์เซ็นต์ความชื้นในขณะที่ฉันคุ้นเคยกับการทำงานกับมิลลิเมตร เป็นผลให้มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบดั้งเดิมและการสังเกตด้วยสายตาของเราเองยังคงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดสำหรับกลยุทธ์การชลประทานของเราจนถึงตอนนี้"

/ เทคโนโลยีการชลประทาน /