Pametna senzorska tehnologija koja će pomoći poljoprivrednicima da učinkovitije koriste gnojivo i smanje štetu za okoliš.
Tehnologija, opisana u časopisu Natural Foods, može pomoći proizvođačima da odrede najbolje vrijeme za primjenu gnojiva na usjeve i potrebnu količinu gnojiva, uzimajući u obzir čimbenike poput vremenskih uvjeta i uvjeta tla. To će smanjiti skupo i ekološki štetno prekomjerno gnojenje tla, koje oslobađa staklenički plin dušikov oksid i zagađuje tlo i vodene putove.
Danas je prekomjerna gnojidba učinila 12% nekada obradivog zemljišta u svijetu neupotrebljivim, a upotreba dušičnih gnojiva povećala se za 600% u posljednjih 50 godina.
Međutim, proizvođačima usjeva teško je precizno regulirati upotrebu gnojiva: previše i riskiraju oštećenje okoliša, a premalo troše i riskiraju niže prinose;
Istraživači nove senzorske tehnologije kažu da bi ona mogla koristiti okolišu i proizvođačima.
Senzor, nazvan kemijski funkcionalizirani električni plinski senzor na bazi papira (chemPEGS), mjeri količinu amonijaka u tlu, spoja koji bakterije u tlu pretvaraju u nitrite i nitrate. Koristi vrstu umjetne inteligencije koja se naziva strojno učenje, kombinirajući je s podacima o vremenu, vremenu od primjene gnojiva, mjerenjima pH vrijednosti tla i vodljivosti. Koristi te podatke za predviđanje ukupnog sadržaja dušika u tlu sada i ukupnog sadržaja dušika za 12 dana kako bi predvidio najbolje vrijeme za primjenu gnojiva.
Studija pokazuje kako ovo novo jeftino rješenje može pomoći proizvođačima da ostvare najveću korist od najmanje količine gnojiva, posebno za kulture koje intenzivno koriste gnojivo poput pšenice. Ova tehnologija mogla bi istovremeno smanjiti troškove proizvođača i štetu za okoliš od dušičnih gnojiva, najčešće korištene vrste gnojiva.
Vodeći istraživač dr. Max Greer s Odjela za bioinženjering na Imperial Collegeu u Londonu rekao je: „Problem prekomjerne gnojidbe, i s ekološke i s ekonomske perspektive, ne može se dovoljno naglasiti. Produktivnost i povezani prihodi ove godine padaju iz godine u godinu, a proizvođači trenutno nemaju alate potrebne za rješavanje ovog problema.“
„Naša tehnologija može pomoći u rješavanju ovog problema tako što pomaže uzgajivačima da razumiju trenutne razine amonijaka i nitrata u tlu i predvide buduće razine na temelju vremenskih uvjeta. To im omogućuje da precizno prilagode primjenu gnojiva specifičnim potrebama svog tla i usjeva.“
Višak dušikovih gnojiva oslobađa u zrak dušikov oksid, staklenički plin 300 puta jači od ugljikovog dioksida i doprinosi klimatskoj krizi. Višak gnojiva može se isprati i kišnicom u vodotoke, lišavajući vodeni život kisika, uzrokujući cvjetanje algi i smanjujući bioraznolikost.
Međutim, točno prilagođavanje razina gnojiva potrebama tla i usjeva ostaje izazov. Testiranje je rijetko, a trenutne metode za mjerenje dušika u tlu uključuju slanje uzoraka tla u laboratorij - dugotrajan i skup proces čiji su rezultati ograničene upotrebe dok ne stignu do uzgajivača.
Dr. Firat Guder, glavni autor i glavni istraživač na Imperialovom odjelu za bioinženjering, rekao je: „Većina naše hrane dolazi iz tla – to je neobnovljivi resurs i ako ga ne zaštitimo, izgubit ćemo ga. Ponovno, u kombinaciji sa zagađenjem dušikom iz poljoprivrede stvara zagonetku za planet koju se nadamo riješiti preciznom poljoprivredom, za koju se nadamo da će pomoći u smanjenju prekomjerne gnojidbe, a istovremeno povećati prinose usjeva i profit uzgajivača.“
Vrijeme objave: 20. svibnja 2024.