Inteligentná senzorová technológia, ktorá pomôže poľnohospodárom efektívnejšie využívať hnojivá a znižovať škody na životnom prostredí.
Technológia opísaná v časopise Natural Foods môže pomôcť pestovateľom určiť najlepší čas na aplikáciu hnojív na plodiny a potrebné množstvo hnojiva, berúc do úvahy faktory, ako sú poveternostné podmienky a pôdne podmienky. Tým sa zníži nákladné a environmentálne škodlivé nadmerné hnojenie pôdy, ktoré uvoľňuje skleníkový plyn oxid dusný a znečisťuje pôdu a vodné toky.
V súčasnosti nadmerné hnojenie spôsobilo, že 12 % kedysi ornej pôdy na svete sa stalo nepoužiteľným a používanie dusíkatých hnojív sa za posledných 50 rokov zvýšilo o 600 %.
Pre pestovateľov plodín je však ťažké presne regulovať používanie hnojív: ak ich miniete príliš veľa, riskujú poškodenie životného prostredia a ak ich miniete príliš málo, riskujú nižšie výnosy.
Výskumníci zaoberajúci sa novou senzorovou technológiou tvrdia, že by mohla byť prospešná pre životné prostredie a výrobcov.
Senzor, nazývaný papierový chemicky funkcionalizovaný elektrický plynový senzor (chemPEGS), meria množstvo amoniaku v pôde, zlúčeniny, ktorú pôdne baktérie premieňajú na dusitany a dusičnany. Využíva typ umelej inteligencie nazývanej strojové učenie, ktorú kombinuje s údajmi o počasí, čase od aplikácie hnojív, meraniami pH pôdy a vodivosti. Tieto údaje používa na predpovedanie celkového obsahu dusíka v pôde teraz a celkového obsahu dusíka o 12 dní v budúcnosti, aby predpovedal najlepší čas na aplikáciu hnojív.
Štúdia ukazuje, ako toto nové nízkonákladové riešenie môže pomôcť pestovateľom získať čo najväčší úžitok z najmenšieho množstva hnojiva, najmä pri plodinách náročných na hnojivá, ako je pšenica. Táto technológia by mohla súčasne znížiť náklady pestovateľov a škody na životnom prostredí spôsobené dusíkatými hnojivami, ktoré sú najpoužívanejším typom hnojiva.
Vedúci výskumník Dr. Max Greer z katedry bioinžinierstva na Imperial College London povedal: „Problém nadmerného hnojenia, a to z environmentálneho aj ekonomického hľadiska, nemožno preceňovať. Produktivita a súvisiace príjmy tento rok rok čo rok klesajú a výrobcovia v súčasnosti nemajú nástroje potrebné na riešenie tohto problému.“
„Naša technológia môže pomôcť vyriešiť tento problém tým, že pomôže pestovateľom pochopiť aktuálne hladiny amoniaku a dusičnanov v pôde a predpovedať budúce úrovne na základe poveternostných podmienok. To im umožňuje doladiť aplikáciu hnojív podľa špecifických potrieb ich pôdy a plodiny.“
Nadmerné množstvo dusíkatých hnojív uvoľňuje do ovzdušia oxid dusný, skleníkový plyn 300-krát silnejší ako oxid uhličitý, ktorý prispieva ku klimatickej kríze. Nadmerné množstvo hnojív môže byť tiež odplavené dažďovou vodou do vodných tokov, čím sa vodný život zbavuje kyslíka, spôsobuje sa kvitnutie rias a znižuje sa biodiverzita.
Presné nastavenie hladín hnojív podľa potrieb pôdy a plodín však zostáva výzvou. Testovanie je zriedkavé a súčasné metódy merania pôdneho dusíka zahŕňajú posielanie vzoriek pôdy do laboratória – zdĺhavý a nákladný proces, ktorého výsledky majú obmedzené využitie, kým sa dostanú k pestovateľom.
Dr. Firat Guder, hlavný autor a vedúci výskumník na oddelení bioinžinierstva na Imperial College, povedal: „Väčšina našich potravín pochádza z pôdy – je to neobnoviteľný zdroj a ak ho nebudeme chrániť, stratíme ho. V kombinácii so znečistením dusíkom z poľnohospodárstva to opäť vytvára pre planétu hádanku, ktorú dúfame, že pomôžeme vyriešiť prostredníctvom presného poľnohospodárstva, ktoré, ako dúfame, pomôže znížiť nadmerné hnojenie a zároveň zvýšiť výnosy plodín a zisky pestovateľov.“
Čas uverejnenia: 20. mája 2024