Вода становится все более дефицитным ресурсом, и, поскольку концепция большей производительности с наименьшими затратами становится все более актуальной, исследователи Калифорнийского университета в Дэвисе инициировали проект при Министерстве сельского хозяйства США по исследованию растениеводства для исследования процессов полива и поглощения воды растениями, а также определения оптимального времени орошения. Научно-исследовательский проект включает в себя несколько компонентов и несколько университетов.
Шрини Упадхайя, профессор кафедры инженерии в области биологии и сельского хозяйства в Калифорнийском университете в Дэвисе, отмечает, что вопросы дефицита воды вызывают большое беспокойство у фермеров, выращивающих миндаль.
«Орошение – это довольно острый вопрос. Индустрия орошения имеет бюджет в $13,2 млрд., только с орехов и фруктов, — говорит Упадхайя, по совместительству директор проекта по управлению водными ресурсами. «В долине, где мы выращиваем эти культуры, за весь вегетационный период мы не получаем ни капли дождя».
Мониторинг водного режима растений
Упадхайя совместно с командой исследователей стремятся наилучшим способом контролировать водный режим растений, и понять методологию эффективного управления орошением в зависимости от уровня стресса растений. Некоторые производители используют почвенные датчики влажности, чтобы определять, есть ли необходимость в орошении. Но, по словам Упадхайя и Майкла Делвича, профессора той же кафедры в Калифорнийском университете в Дэвисе, существуют некоторые ограничения при использовании такого подхода. «Сложность в том, что датчиками влажности не всегда измеряют влажность в корневой области, — отметил Делвич, по совместительству член научно-исследовательской команды проекта в части орошения. «Просто потому что вы измеряете влажность почвы, это не обязательно будет говорить о «влажности» всего растения».
Орошение и мониторинг уровня стресса растений осуществляется через беспроводную сеть. Если у растения есть нехватка воды, устьице закрывается, а разница между температурой листа и температурой окружающей среды уменьшается. Эта концепция может быть использована для того, чтобы определить, хорошо ли поливается растение. Однако, такие показатели как скорость ветра, температура воздуха, уровень освещенности, и относительной влажности также являются факторами охлаждения растения. Потребность в беспроводной сети была обусловлена удобством для фермера, а также потребностью в непрерывном потоке информации.
«Когда для определения водного режима растений мы используем КПК или мобильные датчики большего размера, разработанные в Калифорнийском университете в Дэвисе, мы видим в начале сезона не совсем то, что происходит в конце сезона, — говорит Упадхайя. «На ход сезонных изменений все растения реагируют по-разному, и этот аспект не может быть учтен при использовании этих портативных и мобильных устройств. Но если у вас есть системы непрерывного мониторинга, то можно увидеть любые изменения, которые происходят с растениями».
Использование воды
Исследователи надеются, что удастся поставить на широкую ногу технологию, когда можно будет взять пробы на уровень содержания влаги, а затем, исходя из результатов, применять необходимое количество воды в зависимости от потребностей.
«То, что мы пытаемся сделать – это оптимизировать использование воды. Мы пытаемся, как бы получить максимальную отдачу от целевого точного использования воды» говорит Делвич.
Проект по точному орошению является своего рода толчком к развитию точного земледелия в целом, говорит Делвич. «Существует целый ряд различных видов технологий, позволяющих производить точное внесение воды, — сказал Делвич.
«Вы управляете процессами ирригации не в масштабах всего поля, а на меньших, локальных уровнях, а в идеале было бы неплохо контролировать каждое растение».
«Что касается применения данных технологий для садов, то они сейчас уже имеются в продаже. Мы добавили дополнительные функции, позволяющие поворачивать клапан в режимы включения и выключения. Также работаем беспроводной сетью нового поколения, которая была бы дешевле и проще в использовании».
Мониторинг в режиме реального времени Упадхайя говорит, что исследования продолжатся и в следующем году с целью изучения экономических аспектов использования данных технологий и для понимания пользы для производителей. «Я надеюсь, что использование данного проекта позволит нам обнаруживать растения в состоянии стресса в режиме реального времени так, что фермер сможет увидеть это, независимо от того, где он находится, и, основываясь на этой информации, включить или выключить подачу воды, — говорит он. «Я хочу продемонстрировать, как можно использовать данную систему ирригации, четко определяя факторы стресса растений и как использовать ее в управлении орошением».
Делвич и Упадхайя отметили заинтересованность производителей в исследовании, которое они проводят и его особое значение для будущего сельского хозяйства. «Что касается актуальности и целесообразности, то, зная, что вода является дефицитным ресурсом, было ясно, когда я наблюдал за техниками управления орошением, обеспечение необходимого количества воды в нужное время и в нужное место – это именно то, чем нужно заняться более основательно, — сказал Упадхайя.
Источник: http://agropraktik.ru/blog/535.html#cut
