Интелигентна сензорна технология, която ще помогне на фермерите да използват торове по-ефективно и да намалят щетите върху околната среда.
Технологията, описана в списание „Natural Foods“, може да помогне на производителите да определят най-подходящото време за торене на културите и необходимото количество тор, като вземат предвид фактори като метеорологичните условия и почвените условия. Това ще намали скъпоструващото и вредно за околната среда свръхторене на почвите, което отделя парниковия газ азотен оксид и замърсява почвата и водните пътища.
Днес прекомерното торене е направило 12% от някога обработваемата земя в света неизползваема, а употребата на азотни торове се е увеличила с 600% през последните 50 години.
Въпреки това, за производителите на култури е трудно прецизно да регулират употребата на торове: твърде много и рискуват да навредят на околната среда, а твърде малко и рискуват да по-ниски добиви;
Изследователи на новата сензорна технология казват, че тя може да е от полза за околната среда и производителите.
Сензорът, наречен хартиен химически функционализиран електрически газов сензор (chemPEGS), измерва количеството амоний в почвата, съединение, което се превръща в нитрити и нитрати от почвените бактерии. Той използва вид изкуствен интелект, наречен машинно обучение, комбинирайки го с данни за времето, времето от прилагането на торове, измервания на pH на почвата и проводимостта. Той използва тези данни, за да предскаже общото съдържание на азот в почвата сега и общото съдържание на азот след 12 дни, за да предвиди най-доброто време за прилагане на торове.
Проучването показва как това ново нискобюджетно решение може да помогне на производителите да извлекат максимална полза от най-малкото количество тор, особено за култури с интензивно използване на торове, като пшеница. Тази технология би могла едновременно да намали разходите на производителите и вредите за околната среда от азотните торове, най-широко използваният вид тор.
Водещият изследовател д-р Макс Гриър от катедрата по биоинженерство в Импириъл Колидж Лондон заяви: „Проблемът с прекомерното торене, както от екологична, така и от икономическа гледна точка, не може да бъде надценен. Производителността и свързаните с нея доходи намаляват година след година тази година, а производителите в момента не разполагат с необходимите инструменти за справяне с този проблем.“
„Нашата технология може да помогне за решаването на този проблем, като помага на производителите да разберат текущите нива на амоняк и нитрати в почвата и да предскажат бъдещи нива въз основа на метеорологичните условия. Това им позволява да прецизират прилагането на торове според специфичните нужди на почвата и реколтата си.“
Излишните азотни торове отделят във въздуха азотен оксид, парников газ, 300 пъти по-силен от въглеродния диоксид и допринасящ за климатичната криза. Излишните торове могат да бъдат отнесени и от дъждовната вода във водните пътища, лишавайки водните организми от кислород, причинявайки цъфтеж на водорасли и намалявайки биоразнообразието.
Въпреки това, точното регулиране на нивата на торене, за да отговарят на нуждите на почвата и културите, остава предизвикателство. Тестването е рядкост, а настоящите методи за измерване на почвения азот включват изпращане на почвени проби в лаборатория – дълъг и скъп процес, чиито резултати са с ограничена употреба, докато достигнат до производителите.
Д-р Фират Гудер, старши автор и водещ изследовател в катедрата по биоинженерство на Imperial, каза: „По-голямата част от храната ни идва от почвата – тя е невъзобновяем ресурс и ако не я защитим, ще я загубим. Отново, в комбинация със замърсяването с азот от селското стопанство, това създава загадка за планетата, която се надяваме да помогнем да разрешим чрез прецизно земеделие, което се надяваме да помогне за намаляване на прекомерното торене, като същевременно увеличи добивите на култури и печалбите на производителите.“
Време на публикуване: 20 май 2024 г.