Тэхналогія разумных датчыкаў, якая дапаможа фермерам больш эфектыўна выкарыстоўваць угнаенні і паменшыць шкоду навакольнаму асяроддзю.
Тэхналогія, апісаная ў часопісе Natural Foods, можа дапамагчы вытворцам вызначыць найлепшы час для ўнясення ўгнаенняў і неабходную колькасць угнаенняў, улічваючы такія фактары, як надвор'е і стан глебы. Гэта дазволіць скараціць дарагое і шкоднае для навакольнага асяроддзя празмернае ўгнаенне глебы, якое вызваляе парніковы газ аксід азоту і забруджвае глебу і водныя шляхі.
Сёння празмернае ўгнаенне прывяло да таго, што 12% калісьці ворных зямель свету сталі непрыдатнымі для выкарыстання, а выкарыстанне азотных угнаенняў за апошнія 50 гадоў павялічылася на 600%.
Аднак вытворцам сельскагаспадарчых культур цяжка дакладна рэгуляваць выкарыстанне ўгнаенняў: занадта шмат — і яны рызыкуюць нанесці шкоду навакольнаму асяроддзю, а занадта мала — і знізіць ураджайнасць;
Даследчыкі новай сэнсарнай тэхналогіі сцвярджаюць, што яна можа прынесці карысць навакольнаму асяроддзю і вытворцам.
Датчык, які называецца папяровым хімічна функцыяналізаваным электрычным газавым датчыкам (chemPEGS), вымярае колькасць амонія ў глебе, злучэння, якое пераўтвараецца ў нітрыты і нітраты глебавымі бактэрыямі. Ён выкарыстоўвае тып штучнага інтэлекту, які называецца машынным навучаннем, спалучаючы яго з дадзенымі пра надвор'е, час з моманту ўнясення ўгнаенняў, вымярэннямі pH глебы і праводнасці. Ён выкарыстоўвае гэтыя дадзеныя для прагназавання агульнага ўтрымання азоту ў глебе зараз і агульнага ўтрымання азоту праз 12 дзён, каб прадказаць найлепшы час для ўнясення ўгнаенняў.
Даследаванне паказвае, як гэта новае недарагое рашэнне можа дапамагчы вытворцам атрымаць максімальную карысць з найменшай колькасці ўгнаенняў, асабліва для такіх культур, якія патрабуюць шмат угнаенняў, як пшаніца. Гэтая тэхналогія можа адначасова знізіць выдаткі вытворцаў і шкоду для навакольнага асяроддзя ад азотных угнаенняў, найбольш шырока выкарыстоўванага тыпу ўгнаенняў.
Кіраўнік даследавання, доктар Макс Грыр з кафедры біяінжынерыі Імперскага каледжа Лондана, сказаў: «Праблему празмернага ўгнаення, як з экалагічнага, так і з эканамічнага пункту гледжання, немагчыма пераацаніць. Прадукцыйнасць і звязаныя з ёй даходы зніжаюцца год за годам, і ў вытворцаў у цяперашні час няма інструментаў, неабходных для вырашэння гэтай праблемы».
«Наша тэхналогія можа дапамагчы вырашыць гэтую праблему, дапамагаючы вытворцам разумець бягучы ўзровень аміяку і нітратаў у глебе і прагназаваць будучы ўзровень у залежнасці ад умоў надвор'я. Гэта дазваляе ім дакладна карэктаваць унясенне ўгнаенняў у адпаведнасці з канкрэтнымі патрэбамі глебы і культуры».
Лішак азотных угнаенняў вылучае ў паветра закіс азоту — парніковы газ, які ў 300 разоў мацнейшы за вуглякіслы газ і спрыяе кліматычнаму крызісу. Лішак угнаенняў таксама можа змывацца дажджавой вадой у вадаёмы, пазбаўляючы водныя арганізмы кіслароду, выклікаючы красаванне водарасцяў і змяншаючы біяразнастайнасць.
Аднак дакладнае карэкціроўка ўзроўню ўгнаенняў у адпаведнасці з патрэбамі глебы і сельскагаспадарчых культур застаецца праблемай. Тэставанне праводзіцца рэдка, і сучасныя метады вымярэння азоту ў глебе прадугледжваюць адпраўку ўзораў глебы ў лабараторыю — працяглы і дарагі працэс, вынікі якога маюць абмежаваную карысць, калі яны даходзяць да вытворцаў.
Доктар Фірат Гудэр, старшы аўтар і вядучы даследчык кафедры біяінжынерыі Імперскага ўніверсітэта, сказаў: «Большая частка нашай ежы паходзіць з глебы — гэта неаднаўляльны рэсурс, і калі мы не будзем яго абараняць, мы яго страцім. Зноў жа, у спалучэнні з забруджваннем азотам ад сельскай гаспадаркі гэта стварае для планеты праблему, якую мы спадзяемся дапамагчы вырашыць з дапамогай дакладнай сельскай гаспадаркі, якая, як мы спадзяемся, дапаможа скараціць празмернае ўгнаенне, адначасова павялічваючы ўраджайнасць і прыбытак вытворцаў».
Час публікацыі: 20 мая 2024 г.