Pohled na sprinklery běžící za deštivého dne není na Floridě neobvyklý.
Totéž platí pro pohled na krajinu spálenou sluncem během jednoho z parných dnů na Floridě, kdy byly plány zavlažování ponechány beze změn kvůli očekávanému dešti.
V zemědělství je situace složitější v tom, že farmáři závisí na vědě o přesném zavlažování, aby spravovali plodiny, které vedou ke zdravému výnosu potravin, které jíme, a rostlin, které kupujeme.
Národní institut pro výživu a zemědělství (NIFA) amerického ministerstva zemědělství (USDA) právě udělil grant ve výši 374,999 XNUMX USD Haimanote Bayabilovi z Floridské univerzity, odbornému asistentovi zemědělského a biologického inženýrství na Institutu potravinářských a zemědělských věd (UF/IFAS). ) Tropické výzkumné a vzdělávací centrum (TREC) v Homestead. S tímto grantem povede tým vědců při vývoji metodiky pro zavlažovací systémy s umělou inteligencí (AI), které odhadují evapotranspiraci, hlavní součást koloběhu vody, který je kritický při údržbě plodin na zemědělských polích.
„Evapotranspirace je energeticky náročný proces a přesto kritická součást koloběhu vody, která až dosud nebyla měřena,“ řekl Bayabil. "Máme v úmyslu vyvinout metodu pro odhad skutečné míry evapotranspirace na poli a úrovně stresu plodiny na základě toho, jak žíznivé rostliny mají, což by umožnilo implementaci přesných postupů řízení zavlažování v různých měřítcích."
Projekt využije polní experimenty, analýzu dat a vývoj AI pro generování algoritmů, stejně jako hydrologické a modelování plodin, čímž posune vědu o zemědělství na další úroveň a do rukou těch, kteří to nejvíce potřebují – pěstitelů a farmářů.
Bayabil, který návrh předložil, věří, že metodika posune vpřed současné technologie plánování zavlažování – které jsou vybaveny senzory a umělou inteligencí tím, že zemědělcům a pěstitelům poskytne technologii potřebnou k vyvážení efektivního a přesného zavlažování, které zvyšuje produktivitu plodin a šetří vodu a přitom stále umožňuje. aby sloužili jako klíčoví správci zlepšení kvality vody a životního prostředí
Výpočet evapotranspirace v terénním měřítku poskytne kritické informace, které by měly širokou škálu aplikací v počasí, klimatu a hydrologickém modelování a hospodaření s vodními zdroji, nejen v zavlažovaném zemědělství.
„Předpokládáme vývoj webového nástroje s umělou inteligencí a s pokrokem v technologiích infračerveného snímání očekáváme, že pěstitelé budou moci shromažďovat a nahrávat své vlastní obrázky na web a získávat zpětnou vazbu,“ dodal.
Kromě toho budou výsledky také použity k doladění modelů plodin a klimatu, které lze použít k vedení zemědělců a pěstitelů při rozhodování o řízení zavlažování.
Polní experimenty začnou okamžitě v TREC a sestávají z 32 experimentálních pozemků, kde se budou pěstovat zelené fazole a kukuřice, dvě z nejvíce produkovaných komodit na Floridě. Experiment bude nastaven tak, aby poskytoval různé rozsahy zavlažování s možností odstraňování problémů pomocí dálkového ovládání. Na místě experimentu bude také instalována meteostanice, která bude monitorovat povětrnostní podmínky a interakce, které probíhají během zážitku.
„Studium různých způsobů zavlažování nám umožní porozumět reakci plodin a změnám v míře evapotranspirace jako funkci úrovně zavlažování,“ řekl Bayabil.
Vyvrcholením projektu bude vytvoření webové stránky s nástroji umělé inteligence zpřístupněné veřejnosti. Výzkumná infrastruktura zřízená v rámci tohoto projektu bude sloužit ke snadné realizaci pokročilejších a složitějších experimentů pro provádění dlouhodobých výzkumných a rozšiřujících aktivit v oblasti přesného vodního hospodářství pro rostlinnou výrobu.
„Doufám, že tento projekt bude mít významný a dlouhodobý dopad na větší úsilí o rozvoj realistického a udržitelného úsilí o hospodaření s půdou a vodou, které nejen šetří vodu a zvyšuje produktivitu plodin, ale také zlepšuje kvalitu vody a ekosystémové služby,“ řekl Bayabil. .
K Bayabilovi se připojuje vysoce specializovaný tým výzkumníků umístěných po celém státě, včetně Bruce Schaffera, profesora ekofyziologie subtropických a tropických zahradnických plodin jako spoluřešitele, a Young Gu Her, asistenta profesora hydrologie a zemědělského inženýrství z TREC. K týmu z Gainesville a Immokalee se připojují Gerrit Hoogenboom, profesor a UF Preeminent Scholar v oblasti modelování plodin, systémů pro podporu rozhodování a potravinové bezpečnosti, a Ioannis Ampatzidis, odborný asistent inženýrství přesného zemědělství z UF/IFAS Southwest Florida Research and Education. Centrum. Další spolupráce bude pocházet z Centra pro pozorování a vědu zemských zdrojů geologického průzkumu Spojených států (USGS).
- Lourdes Rodriguez, University of Florida