Intelligens talajérzékelés olcsón! Segíthet a műtrágya-felhasználás csökkentésében

Az Imperial College London biomérnökei olyan intelligens érzékelő technológiát hoztak létre, amely segíthet a gazdálkodóknak a műtrágya hatékonyabb felhasználásában és a környezeti károk csökkentésében.

A Nature Food című szaklapban ismertetett technológia segíthet a termelőknek meghatározni, hogy az olyan tényezők figyelembevételével, mint az időjárás és a talaj állapota, mikor és mennyi műtrágyát használjanak a növényeikhez.

Az érzékelő méri a talaj ammóniumszintjét

A kémiailag funkcionalizált papír alapú elektromos gázérzékelőnek (chemPEGS) nevezett érzékelő az ammónium szintjét méri a talajban – azt a vegyületet, amelyet a talajbaktériumok nitritekké és nitrátokká alakítanak.

A gépi tanulásnak nevezett mesterséges intelligencia segítségével ezt kombinálja az időjárási adatokkal, a trágyázás óta eltelt idővel, a pH-értékkel és a talaj vezetőképességének mérésével.

Ezeket az adatokat arra használja, hogy megjósolja, mennyi teljes nitrogén van a talajban most, és mennyi lesz a jövőben 12 nap múlva, és így megjósolja a trágyázás optimális időpontját.

Maximális terméshozam minimális trágyázással

A tanulmány megállapítja, hogy ez az új, alacsony költségű megoldás hogyan segítheti a termesztőket abban, hogy minimális műtrágyázás mellett maximális termést hozzanak, különösen az olyan műtrágyaszomjas növények esetében, mint a búza.

A technológia egyidejűleg csökkentheti a termelők költségeit és a nitrogénalapú műtrágyák – a legszélesebb körben használt műtrágyatípus – okozta környezeti ártalmakat.

A kutatók arra számítanak, hogy a chemPEGS és a hozzá kapcsolódó mesterségesintelligencia-technológia, amelyek jelenleg a prototípus fázisában vannak, további tesztelés és gyártási szabványosítás után három-öt éven belül kereskedelmi forgalomba kerülhetnek.

Túltrágyázás

A londoni Imperial College szerint a túltrágyázás eddig világszerte az egykor művelhető földek 12 százalékát tette használhatatlanná, a nitrogén alapú műtrágyák használata pedig az elmúlt 50 évben 600 százalékkal nőtt.

A növénytermesztők azonban nehezen tudják a saját műtrágyahasználatukat pontosan meghatározni: ha túl sokat használnak, akkor a környezeti károkat és a pénzkidobást kockáztatják; ha túl keveset, akkor a gyenge terméshozamot.

Dr. Max Grell vezető kutató, aki az Imperial College London Biomérnöki Tanszékének társfejlesztője, elmondta: „Nem lehet eléggé hangsúlyozni a túlzott műtrágyázás problémáját mind környezetvédelmi, mind gazdasági szempontból. A terméshozamok és az ebből származó jövedelem évről évre csökken, és a termelőknek jelenleg nincsenek meg a szükséges eszközeik ennek leküzdésére.

„A mi technológiánk segíthet a probléma kezelésében, mivel lehetővé teszi a termelők számára, hogy tudják, mennyi ammónia és nitrát van jelenleg a talajban, és az időjárási viszonyok alapján megjósolhatják, hogy mennyi lesz a jövőben. Ez lehetővé tenné számukra, hogy a trágyázást a talaj és a növények sajátos igényeihez igazítsák.”

(Forrás: futurefarming.net)