Uusi Illinoisin yliopiston johtamassa tutkimuksessa tunnistetaan esteet ja ratkaisut kastelupäätöstyökalujen suorituskyvyn ja käyttöönoton parantamiseksi kentällä.
Veden niukkuuden uhat vaikeuttavat kasvavan maailman väestön ruokkimista, joten on tärkeämpää saada sadon kastelu oikein kuin koskaan. Kuitenkin harvat maanviljelijät käyttävät tieteeseen perustuvia työkaluja uuden päätöksen mukaan päättäessään, milloin ja kuinka paljon sadot kastellaan Illinoisin yliopiston johtama tutkimus.
Maaperän kosteusanturit ja kamerat
Jos jotkut kentät on varustettu maaperän kosteusantureilla tai kameroilla, niitä ei ole tarpeeksi tarkkojen tietojen tarjoamiseksi peltojen yli. Tutkijoiden mukaan satelliittikuvien avaruus- ja ajallinen resoluutio on usein liian suuri auttaakseen tekemään päätöksiä kentällä. Siksi tutkijat olivat edelläkävijä tapa yhdistää korkean resoluution ja korkean taajuuden satelliittidata yhdeksi integroiduksi korkean spatiaalisen ja ajallisen tarkkuuden tuotteeksi maaperän ja kasvien olosuhteiden seuraamiseksi.
Hanki täysin skaalautuva ratkaisu etänä
Fuusioteknologian kaukokartoitukseen ja edistyneeseen mallintamiseen perustuvien tutkijoiden mukaan ne voivat auttaa maanviljelijöitä saamaan täysin skaalautuvan ratkaisun etäyhteyden kautta, mikä voi olla mullistava tekniikka viljelijöille. "Ei vain Yhdysvalloissa, vaan myös pienviljelijät kehitysmaissa", sanoi NRES: n apulaisprofessori Kaiyu Guan, Blue Watersin professori Kansallisen supertietokonekeskusten keskuksen kanssa ja tutkimuksen projektinjohtaja.
Määritä kuivuus uudelleen
Nykyaikaisella satelliittitekniikalla ja Guanin fuusiomallilla tiedonkeruu ei olisi rajoittava tekijä tulevissa tarkkuuskastelutuotteissa. Tutkijat korostavat kuitenkin, että on edelleen tärkeää määritellä kasvien vesistressi asianmukaisesti. Guanin ryhmä kehotti äskettäin maataloutta määrittelemään kuivuuden uudelleen, joka ei perustu pelkästään maaperän kosteuteen, vaan sen vuorovaikutukseen ilmakehän kuivuuden kanssa.
Jingwen Zhang, tutkijatohtori Luonnonvarojen ja ympäristötieteiden laitoksella (NRES) Illinoisissa ja johtava kirjoittaja artikkeli ympäristötutkimuskirjeissä, sanoi: "Jos tarkastelemme maaperä-kasvi-ilmakehä-jatkuvuutta järjestelmänä, joka heijastaa sekä maaperän vesihuoltoa että ilmakehän veden kysyntää, voimme käyttää näitä kasvikeskeisiä mittareita määrittelemään kasvien vesistressin kastelun käynnistämiseksi."
"Jos käytämme datan yhdistämismenetelmiä ja prosessipohjaista mallintamista, voimme saavuttaa tarkan kastelun erittäin suurella tarkkuudella ja myös korkealla resoluutiolla."
Prototyyppi viljelijöille
Tutkijat tarkastelivat myös haasteita, jotka liittyvät viljelijöiden omaksumiseen olemassa oleviin päätöksentekotuen välineisiin. Tutkimuksen mukaan viljelijät ottavat todennäköisemmin käyttöön tarkan kastelun päätöksentekovälineet, jos ne ovat tarkkoja kentän mittakaavassa, joustavia ja helppokäyttöisiä. Tämän tarpeen täyttämiseen tarvittavia tekniikoita kehitetään ja testataan kastelukentillä Nebraskassa.
Tutkijoiden mukaan heillä on reaaliaikaisia haihtumistietoja, ja he lisäävät maaperän kosteuskomponentin ja kastelukomponentin. Prototyypin odotetaan julkaistavan alle vuodessa, ja sen jälkeen se voidaan testata viljelijöiden keskuudessa.
Maaperän kosteusanturit
Viime vuonna Swinkels alkoi myös käyttää neljää maaperän kosteusanturia kartoittamaan maaperän kosteuden määrää ja maaperän kykyä absorboida vettä. Tarkoitus oli, että nämä auttaisivat häntä edelleen hienosäätämään kastelustrategiaansa. "Vaikka anturit antoivat minulle paljon lisätietoa viime kaudella, tietojen oikea tulkinta oli melko työlästä. He laskevat kosteusprosenteilla, kun taas olen tottunut työskentelemään millimetreillä. Tämän seurauksena perinteinen sademittari ja omat visuaaliset havainnot ovat pysyneet tärkeimpinä indikaattoreina kastelustrategialla tähän asti."