С нарастващото въздействие на глобалното изменение на климата върху селскостопанското производство, фермерите в Южна Африка активно търсят иновативни технологии, за да се справят с предизвикателствата. Широко разпространеното внедряване на усъвършенствана технология за почвени сензори в много части на Южна Африка бележи важна стъпка към прецизното земеделие в селскостопанската индустрия на страната.
Възходът на прецизното земеделие
Прецизното земеделие е метод, който използва информационни технологии и анализ на данни за оптимизиране на производството на култури. Чрез наблюдение на почвените условия в реално време, фермерите могат да управляват полетата си по-научно, да увеличат добивите и да намалят разхищението на ресурси. Министерството на земеделието на Южна Африка си партнира с редица технологични компании, за да внедри хиляди почвени сензори във ферми в цялата страна.
Как работят почвените сензори
Тези сензори са вградени в почвата и са способни да наблюдават ключови показатели като влага, температура, съдържание на хранителни вещества и електрическа проводимост в реално време. Данните се предават безжично към облачна платформа, където фермерите могат да имат достъп до тях чрез своите смартфони или компютри и да получават персонализирани земеделски съвети.
Например, когато сензорите установят, че влажността на почвата е под определен праг, системата автоматично предупреждава фермерите да започнат да напояват. По подобен начин, ако почвата няма достатъчно хранителни вещества като азот, фосфор и калий, системата съветва фермерите да приложат правилното количество тор. Този прецизен метод на управление не само подобрява ефективността на растежа на културите, но и намалява разхищението на вода, торове и други ресурси.
Реалните доходи на земеделските производители
Във ферма в провинция Източен Кейп в Южна Африка, фермерът Джон Мбелеле използва почвени сензори от няколко месеца. „Преди трябваше да разчитаме на опит и традиционни методи, за да преценим кога да напояваме и торим. Сега с тези сензори мога да знам точно какво е състоянието на почвата, което ми дава по-голяма увереност в растежа на моите култури.“
Мбеле също така отбеляза, че използвайки сензорите, фермата му използва около 30 процента по-малко вода и 20 процента по-малко торове, като същевременно увеличава добивите с 15 процента. Това не само намалява производствените разходи, но и намалява въздействието върху околната среда.
Случай на приложение
Случай 1: Ферма Оазис в Източен Кейп
Предистория:
Разположена в провинция Източен Кейп в Южна Африка, фермата Oasis обхваща площ от около 500 хектара и отглежда предимно царевица и соя. Поради непостоянните валежи в региона през последните години, фермерът Петер ван дер Мерве търси начини да направи използването на водата по-ефективно.
Приложения на сензори:
В началото на 2024 г. Петър инсталира 50 почвени сензора във фермата, които са разпределени на различни парцели, за да следят влажността, температурата и съдържанието на хранителни вещества в почвата в реално време. Всеки сензор изпраща данни към облачната платформа на всеки 15 минути, които Петър може да преглежда в реално време чрез мобилно приложение.
Конкретни резултати:
1. Прецизно напояване:
Използвайки данните от сензорите, Петър установил, че влажността на почвата в някои парцели е намаляла значително за определен период от време, докато в други е останала стабилна. Той коригирал плана си за напояване въз основа на тези данни и внедрил зонална напоителна стратегия. В резултат на това потреблението на вода за напояване е намалено с около 35%, докато добивите на царевица и соя са се увеличили съответно с 10% и 8%.
2. Оптимизиране на торенето:
Сензорите следят и съдържанието на хранителни вещества като азот, фосфор и калий в почвата. Петър коригира графика си за торене въз основа на тези данни, за да избегне прекомерно торене. В резултат на това употребата на торове е намалена с около 25 процента, а хранителният статус на посевите се е подобрил.
3. Предупреждение за вредители:
Сензорите помогнаха на Петър да открива вредители и болести в почвата. Чрез анализ на данните за температурата и влажността на почвата, той успя да предвиди появата на вредители и болести и да предприеме превантивни мерки за намаляване на употребата на пестициди.
Обратна връзка от Peter van der Mewe:
„Използвайки почвения сензор, успях да управлявам фермата си по-научно. Преди винаги се притеснявах от прекомерно напояване или торене, сега мога да вземам решения въз основа на реални данни. Това не само увеличава производството, но и намалява въздействието върху околната среда.“
Случай 2: „Слънчеви лозя“ в Западен Кейп
Предистория:
Разположена в провинция Западен Кейп в Южна Африка, Sunshine Vineyards е известна с производството на висококачествени вина. Собственичката на лозето Ана дю Плеси е изправена пред предизвикателството на намаляващите добиви и качество на гроздето поради последиците от изменението на климата върху лозарското производство.
Приложения на сензори:
В средата на 2024 г. Анна инсталира 30 почвени сензора в лозята, разпределени под различни сортове лози, за да следи влажността на почвата, температурата и съдържанието на хранителни вещества в реално време. Анна използва и метеорологични сензори, за да наблюдава данни като температура на въздуха, влажност и скорост на вятъра.
Конкретни резултати:
1. Управление на глобите:
Използвайки данни от сензори, Анна е в състояние точно да разбере почвените условия под всяка лоза. Въз основа на тези данни тя е коригирала плановете за напояване и торене и е внедрила прецизно управление. В резултат на това добивът и качеството на гроздето са значително подобрени, както и качеството на вината.
2. Управление на водните ресурси:
Сензорите помогнали на Анна да оптимизира потреблението си на вода. Тя установила, че влажността на почвата в определени парцели е била твърде висока през определени периоди от време, което е довело до липса на кислород в корените на лозата. Чрез коригиране на напоителния си план тя избегнала прекомерното напояване и спестила вода.
3. Адаптивност към климата:
Метеорологичните сензори помагат на Анна да е в крак с ефектите от изменението на климата върху лозята си. Въз основа на данните за температурата и влажността на въздуха тя коригира мерките за резитба и засенчване на лозите, за да подобри устойчивостта им на климатични промени.
Обратна връзка от Ана дю Плеси:
„Използвайки почвени сензори и сензори за времето, успях да управлявам лозето си по-добре. Това не само подобрява добива и качеството на гроздето, но и ми дава по-добро разбиране за ефектите от изменението на климата. Това ще бъде много полезно за бъдещите ми планове за засаждане.“
Случай 3: Ферма за добив на реколта в Квазулу-Натал
Предистория:
Фермата „Харвест“ се намира в провинция Квазулу-Натал и отглежда предимно захарна тръстика. Поради непостоянните валежи в региона, фермерът Рашид Пател търси начини да увеличи производството на захарна тръстика.
Приложения на сензори:
През втората половина на 2024 г. Рашид инсталира 40 почвени сензора във фермата, които са разпределени на различни парцели, за да следят влажността на почвата, температурата и съдържанието на хранителни вещества в реално време. Той също така използва дронове, за да прави въздушни снимки и да наблюдава растежа на захарната тръстика.
Конкретни резултати:
1. Увеличете производството:
Използвайки данните от сензорите, Рашид успял точно да разбере състоянието на почвата на всеки парцел. Той коригирал плановете за напояване и торене въз основа на тези данни, прилагайки стратегии за прецизно земеделие. В резултат на това добивът на захарна тръстика се увеличил с около 15%.
2. Спестете ресурси:
Сензорите помогнаха на Рашид да оптимизира използването на вода и торове. Въз основа на данните за влажността на почвата и съдържанието на хранителни вещества, той коригира плановете за напояване и торене, за да избегне прекомерно напояване и торене и да спести ресурси.
3. Борба с вредителите:
Сензорите също помогнали на Рашид да открие вредители и болести в почвата. Въз основа на данните за температурата и влажността на почвата той взел предпазни мерки за намаляване на употребата на пестициди.
Обратна връзка от Рашид Пател:
„Използвайки почвения сензор, успях да управлявам фермата си по-научно. Това не само увеличава добива на захарна тръстика, но и намалява въздействието върху околната среда. Планирам да разширя допълнително използването на сензори в бъдеще, за да постигна по-висока ефективност на селскостопанското производство.“
Подкрепа за правителството и технологичните компании
Южноафриканското правителство отдава голямо значение на развитието на прецизното земеделие и предоставя редица политически подкрепи и финансови субсидии. „Чрез насърчаване на технологиите за прецизно земеделие се надяваме да подобрим ефективността на селскостопанското производство, да защитим националната продоволствена сигурност и да насърчим устойчивото развитие“, каза правителственият служител.
Няколко технологични компании също участват активно, предлагайки различни видове почвени сензори и платформи за анализ на данни. Тези компании не само предоставят хардуерно оборудване, но и предоставят техническо обучение и услуги за поддръжка на земеделските производители, за да им помогнат да използват по-добре тези нови технологии.
Бъдещи перспективи
С непрекъснатото развитие и популяризиране на технологията за почвени сензори, селското стопанство в Южна Африка ще въведе ерата на по-интелигентно и ефективно земеделие. В бъдеще тези сензори могат да бъдат комбинирани с дронове, автоматизирана селскостопанска техника и други устройства, за да формират цялостна интелигентна селскостопанска екосистема.
Д-р Джон Смит, южноафрикански експерт по земеделие, заяви: „Почвените сензори са важна част от прецизното земеделие. С тези сензори можем по-добре да разберем нуждите на почвата и културите, което ще ни позволи по-ефективно селскостопанско производство. Това не само ще помогне за увеличаване на производството на храни, но и ще намали въздействието върху околната среда и ще допринесе за устойчивото развитие.“
Заключение
Южноафриканското земеделие претърпява технологична трансформация. Широкото приложение на почвени сензори не само подобрява ефективността на селскостопанското производство, но и носи реални икономически ползи за земеделските производители. С непрекъснатия напредък на технологиите и политическата подкрепа, прецизното земеделие ще играе все по-важна роля в Южна Африка и в световен мащаб, като ще допринесе положително за постигането на Целите за устойчиво развитие.
Време на публикуване: 20 януари 2025 г.