Teknologi sensor pintar yang akan membantu petani menggunakan baja dengan lebih cekap dan mengurangkan kerosakan alam sekitar.
Teknologi itu, yang diterangkan dalam majalah Natural Foods, boleh membantu pengeluar menentukan masa terbaik untuk menggunakan baja pada tanaman dan jumlah baja yang diperlukan, dengan mengambil kira faktor seperti cuaca dan keadaan tanah. Ini akan mengurangkan pembajaan berlebihan tanah yang mahal dan berbahaya kepada alam sekitar, yang membebaskan gas rumah hijau nitrus oksida dan mencemarkan tanah dan saluran air.
Hari ini, pembajaan yang berlebihan telah menyebabkan 12% daripada tanah yang pernah diusahakan di dunia tidak dapat digunakan, dan penggunaan baja nitrogen telah meningkat sebanyak 600% sejak 50 tahun yang lalu.
Walau bagaimanapun, adalah sukar bagi pengeluar tanaman untuk mengawal selia penggunaan baja mereka dengan tepat: terlalu banyak dan mereka berisiko merosakkan alam sekitar dan berbelanja terlalu sedikit dan mereka berisiko menurunkan hasil;
Penyelidik di teknologi sensor baharu mengatakan ia boleh memberi manfaat kepada alam sekitar dan pengeluar.
Sensor, yang dipanggil sensor gas elektrik berfungsi secara kimia berasaskan kertas (chemPEGS), mengukur jumlah ammonium dalam tanah, sebatian yang ditukar kepada nitrit dan nitrat oleh bakteria tanah. Ia menggunakan sejenis kecerdasan buatan yang dipanggil pembelajaran mesin, menggabungkannya dengan data cuaca, masa sejak penggunaan baja, pengukuran pH tanah dan kekonduksian. Ia menggunakan data ini untuk meramalkan jumlah kandungan nitrogen tanah sekarang dan jumlah kandungan nitrogen 12 hari pada masa hadapan untuk meramalkan masa terbaik untuk menggunakan baja.
Kajian menunjukkan bagaimana penyelesaian kos rendah baharu ini boleh membantu pengeluar mendapat manfaat paling banyak daripada jumlah baja yang paling sedikit, terutamanya untuk tanaman intensif baja seperti gandum. Teknologi ini secara serentak boleh mengurangkan kos pengeluar dan kemudaratan alam sekitar daripada baja nitrogen, jenis baja yang paling banyak digunakan.
Penyelidik utama Dr Max Greer, dari Jabatan Kejuruteraan Bio di Imperial College London berkata: "Masalah pembajaan yang berlebihan, dari kedua-dua perspektif alam sekitar dan ekonomi, tidak boleh dilebih-lebihkan. Produktiviti dan pendapatan yang berkaitan merosot tahun demi tahun. tahun ini, dan pada masa ini pengeluar tidak mempunyai alat yang diperlukan untuk menangani isu ini.
"Teknologi kami boleh membantu menyelesaikan masalah ini dengan membantu penanam memahami paras ammonia dan nitrat semasa dalam tanah dan meramalkan paras masa depan berdasarkan keadaan cuaca. Ini membolehkan mereka memperhalusi aplikasi baja mereka kepada keperluan khusus tanah dan tanaman mereka."
Baja nitrogen berlebihan membebaskan nitrus oksida ke udara, gas rumah hijau 300 kali lebih kuat daripada karbon dioksida dan menyumbang kepada krisis iklim. Baja yang berlebihan juga boleh dihanyutkan oleh air hujan ke dalam saluran air, menghilangkan oksigen hidupan akuatik, menyebabkan alga mekar dan mengurangkan biodiversiti.
Walau bagaimanapun, melaraskan paras baja dengan tepat agar sesuai dengan keperluan tanah dan tanaman masih menjadi cabaran. Pengujian jarang berlaku, dan kaedah semasa untuk mengukur nitrogen tanah melibatkan penghantaran sampel tanah ke makmal—proses yang panjang dan mahal yang hasilnya terhad apabila ia sampai ke penanam.
Dr Firat Guder, pengarang kanan dan penyelidik utama di Jabatan Kejuruteraan Bio Imperial, berkata: "Kebanyakan makanan kita berasal dari tanah - ia adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui dan jika kita tidak melindunginya kita akan kehilangannya. Sekali lagi, digabungkan dengan pencemaran Nitrogen daripada pertanian mewujudkan teka-teki untuk planet ini yang kami harap dapat membantu menyelesaikannya, yang kami harap dapat membantu menyelesaikannya melalui penanaman berlebihan yang kami harapkan dapat mengurangkan pembajaan berlebihan. hasil dan keuntungan penanam.”
Masa siaran: Mei-20-2024