Didėjant pasaulinės klimato kaitos poveikiui žemės ūkio produkcijai, Pietų Afrikos ūkininkai aktyviai ieško novatoriškų technologijų, kad išspręstų šiuos iššūkius. Plačiai paplitęs pažangių dirvožemio jutiklių technologijų diegimas daugelyje Pietų Afrikos regionų žymi svarbų žingsnį tiksliosios žemdirbystės link šalies žemės ūkio pramonėje.
Tiksliosios žemdirbystės iškilimas
Tikslioji žemdirbystė – tai metodas, kai naudojamos informacinės technologijos ir duomenų analizė, siekiant optimizuoti pasėlių gamybą. Stebėdami dirvožemio sąlygas realiuoju laiku, ūkininkai gali moksliškiau valdyti savo laukus, didinti derlių ir mažinti išteklių švaistymą. Pietų Afrikos žemės ūkio departamentas bendradarbiauja su daugybe technologijų įmonių, kad visoje šalyje ūkiuose būtų dislokuoti tūkstančiai dirvožemio jutiklių.
Kaip veikia dirvožemio jutikliai
Šie jutikliai yra įmontuoti dirvožemyje ir gali realiuoju laiku stebėti pagrindinius rodiklius, tokius kaip drėgmė, temperatūra, maistinių medžiagų kiekis ir elektrinis laidumas. Duomenys belaidžiu būdu perduodami į debesijos platformą, kurioje ūkininkai gali prie jų prisijungti per savo išmaniuosius telefonus ar kompiuterius ir gauti suasmenintus ūkininkavimo patarimus.
Pavyzdžiui, kai jutikliai aptinka, kad dirvožemio drėgmė yra mažesnė už tam tikrą ribą, sistema automatiškai įspėja ūkininkus laistyti. Panašiai, jei dirvožemyje nėra pakankamai maistinių medžiagų, tokių kaip azotas, fosforas ir kalis, sistema pataria ūkininkams naudoti tinkamą trąšų kiekį. Šis tikslus valdymo metodas ne tik pagerina augalų augimo efektyvumą, bet ir sumažina vandens, trąšų ir kitų išteklių švaistymą.
Realios ūkininkų pajamos
Pietų Afrikos Respublikos Rytų Kapo provincijos ūkyje ūkininkas Johnas Mbelele jau kelis mėnesius naudoja dirvožemio jutiklius. „Anksčiau, spręsdami, kada laistyti ir tręšti, turėjome pasikliauti patirtimi ir tradiciniais metodais. Dabar, turėdamas šiuos jutiklius, galiu tiksliai žinoti, kokia yra dirvožemio būklė, todėl galiu labiau pasitikėti savo augalų augimu.“
Mbele taip pat pažymėjo, kad naudodamas jutiklius jo ūkis sunaudoja apie 30 procentų mažiau vandens ir 20 procentų mažiau trąšų, o pasėlių derlius padidėja 15 procentų. Tai ne tik sumažina gamybos sąnaudas, bet ir sumažina poveikį aplinkai.
Paraiškos atvejis
1 atvejis: „Oasis Farm“ Rytų Kape
Kontekstas:
Pietų Afrikos Respublikos Rytų Kapo provincijoje įsikūręs „Oasis Farm“ užima apie 500 hektarų plotą ir daugiausia augina kukurūzus ir sojų pupeles. Dėl pastarųjų metų regione iškritusių nepastovių kritulių ūkininkas Peteris van der Merwe ieškojo būdų, kaip efektyviau naudoti vandenį.
Jutiklių taikymas:
2024 m. pradžioje Peteris ūkyje įrengė 50 dirvožemio jutiklių, kurie buvo paskirstyti po skirtingus sklypus, kad realiuoju laiku stebėtų dirvožemio drėgmę, temperatūrą ir maistinių medžiagų kiekį. Kiekvienas jutiklis kas 15 minučių siunčia duomenis į debesijos platformą, kuriuos Peteris gali peržiūrėti realiuoju laiku mobiliojoje programėlėje.
Konkretūs rezultatai:
1. Tikslus drėkinimas:
Naudodamas jutiklių duomenis, Peteris nustatė, kad kai kuriuose sklypuose dirvožemio drėgmė per tam tikrą laikotarpį reikšmingai sumažėjo, o kituose – išliko stabili. Remdamasis šiais duomenimis, jis pakoregavo savo drėkinimo planą ir įdiegė zoninę drėkinimo strategiją. Dėl to drėkinimo vandens sunaudojimas sumažėjo apie 35 procentais, o kukurūzų ir sojų pupelių derlius padidėjo atitinkamai 10 ir 8 procentais.
2. Optimizuokite tręšimą:
Jutikliai taip pat stebi maistinių medžiagų, tokių kaip azotas, fosforas ir kalis, kiekį dirvožemyje. Remdamasis šiais duomenimis, Peteris pakoregavo tręšimo grafiką, kad išvengtų pertręšimo. Dėl to trąšų naudojimas sumažėjo apie 25 procentais, o pasėlių maistinė būklė pagerėjo.
3. Kenkėjų įspėjimas:
Jutikliai taip pat padėjo Peteriui aptikti dirvožemyje esančius kenkėjus ir ligas. Analizuodamas dirvožemio temperatūros ir drėgmės duomenis, jis galėjo numatyti kenkėjų ir ligų atsiradimą bei imtis prevencinių priemonių pesticidų naudojimui sumažinti.
Peter van der Mewe atsiliepimai:
„Naudodamas dirvožemio jutiklį, galėjau moksliškai valdyti savo ūkį. Anksčiau visada nerimavau dėl per didelio drėkinimo ar tręšimo, o dabar galiu priimti sprendimus remdamasis faktiniais duomenimis. Tai ne tik padidina gamybą, bet ir sumažina poveikį aplinkai.“
2 atvejis: „Saulėti vynuogynai“ Vakarų Kape
Kontekstas:
Pietų Afrikos Vakarų Kapo provincijoje įsikūręs „Sunshine Vineyards“ vynuogynas garsėja aukštos kokybės vynų gamyba. Vynuogyno savininkė Anna du Plessis susiduria su mažėjančio vynuogių derliaus ir kokybės problema dėl klimato kaitos poveikio vynuogininkystės produkcijai.
Jutiklių taikymas:
2024 m. viduryje Anna vynuogynuose įrengė 30 dirvožemio jutiklių, kurie yra paskirstyti po skirtingomis vynmedžių veislėmis, kad realiuoju laiku stebėtų dirvožemio drėgmę, temperatūrą ir maistinių medžiagų kiekį. Anna taip pat naudoja oro jutiklius tokiems duomenims kaip oro temperatūra, drėgmė ir vėjo greitis stebėti.
Konkretūs rezultatai:
1. Puikus valdymas:
Naudodama jutiklių duomenis, Anna gali tiksliai suprasti dirvožemio sąlygas po kiekvienu vynmedžiu. Remdamasi šiais duomenimis, ji pakoregavo drėkinimo ir tręšimo planus bei įdiegė patobulintą valdymą. Dėl to vynuogių derlius ir kokybė gerokai pagerėjo, kaip ir vynų kokybė.
2. Vandens išteklių valdymas:
Jutikliai padėjo Anai optimizuoti vandens naudojimą. Ji nustatė, kad tam tikruose sklypuose tam tikru laikotarpiu dirvožemio drėgmė buvo per didelė, todėl vynmedžių šaknyse trūko deguonies. Koregavusi laistymo planą, ji išvengė perlaistymo ir sutaupė vandens.
3. Prisitaikymas prie klimato kaitos:
Orų jutikliai padeda Annai stebėti klimato kaitos poveikį jos vynuogynams. Remdamasi oro temperatūros ir drėgmės duomenimis, ji pakoregavo vynmedžių genėjimo ir šešėliavimo priemones, kad pagerintų jų atsparumą klimato pokyčiams.
Atsiliepimai iš Annos du Plessis:
„Naudodamas dirvožemio ir oro jutiklius, galėjau geriau tvarkyti savo vynuogyną. Tai ne tik pagerina vynuogių derlių ir kokybę, bet ir leidžia geriau suprasti klimato kaitos poveikį. Tai bus labai naudinga mano būsimiems sodinimo planams.“
3 atvejis: Derliaus nuėmimo ūkis Kvazulu-Natalyje
Kontekstas:
„Harvest“ ūkis yra Kvazulu-Natalo provincijoje ir daugiausia augina cukranendres. Dėl nepastovių kritulių regione ūkininkas Rashidas Patelis ieškojo būdų, kaip padidinti cukranendrių gamybą.
Jutiklių taikymas:
2024 m. antroje pusėje Rashidas ūkyje įrengė 40 dirvožemio jutiklių, kurie buvo paskirstyti po skirtingus sklypus, kad realiuoju laiku stebėtų dirvožemio drėgmę, temperatūrą ir maistinių medžiagų kiekį. Jis taip pat naudojo dronus aerofotonuotraukoms daryti ir cukranendrių augimui stebėti.
Konkretūs rezultatai:
1. Padidinti gamybą:
Naudodamas jutiklių duomenis, Rashidas galėjo tiksliai suprasti kiekvieno sklypo dirvožemio būklę. Remdamasis šiais duomenimis, jis koregavo drėkinimo ir tręšimo planus, įgyvendindamas tiksliosios žemdirbystės strategijas. Dėl to cukranendrių derlius padidėjo apie 15 %.
2. Taupykite išteklius:
Jutikliai padėjo Rašidui optimizuoti vandens ir trąšų naudojimą. Remdamasis dirvožemio drėgmės ir maistinių medžiagų kiekio duomenimis, jis pakoregavo drėkinimo ir tręšimo planus, kad būtų išvengta per didelio drėkinimo ir tręšimo bei taupomi ištekliai.
3. Kenkėjų kontrolė:
Jutikliai taip pat padėjo Rašidui pastebėti kenkėjus ir ligas dirvožemyje. Remdamasis dirvožemio temperatūros ir drėgmės duomenimis, jis ėmėsi atsargumo priemonių, kad sumažintų pesticidų naudojimą.
Atsiliepimai iš Rashido Patelio:
„Naudodamas dirvožemio jutiklį, galėjau moksliškai valdyti savo ūkį. Tai ne tik padidina cukranendrių derlių, bet ir sumažina poveikį aplinkai. Ateityje planuoju dar labiau išplėsti jutiklių naudojimą, kad pasiekčiau didesnį žemės ūkio gamybos efektyvumą.“
Vyriausybės ir technologijų įmonių parama
Pietų Afrikos vyriausybė teikia didelę reikšmę tiksliosios žemdirbystės plėtrai ir teikia įvairią politinę paramą bei finansines subsidijas. „Skatindami tiksliosios žemdirbystės technologijas, tikimės pagerinti žemės ūkio gamybos efektyvumą, užtikrinti nacionalinį aprūpinimą maistu ir skatinti tvarų vystymąsi“, – teigė vyriausybės pareigūnas.
Taip pat aktyviai dalyvauja kelios technologijų įmonės, siūlančios įvairių tipų dirvožemio jutiklius ir duomenų analizės platformas. Šios įmonės ne tik tiekia techninę įrangą, bet ir teikia techninius mokymus bei palaikymo paslaugas ūkininkams, kad padėtų jiems geriau išnaudoti šias naujas technologijas.
Ateities perspektyvos
Nuolat tobulėjant ir populiarėjant dirvožemio jutiklių technologijoms, Pietų Afrikos žemės ūkis žengs į intelektualesnės ir efektyvesnės žemdirbystės erą. Ateityje šie jutikliai gali būti derinami su dronais, automatizuota žemės ūkio technika ir kitais įrenginiais, kad būtų sukurta visavertė išmanioji žemės ūkio ekosistema.
Pietų Afrikos žemės ūkio ekspertas dr. Johnas Smithas teigė: „Dirvožemio jutikliai yra svarbi tiksliosios žemdirbystės dalis. Su šiais jutikliais galime geriau suprasti dirvožemio ir pasėlių poreikius, o tai leis efektyviau vykdyti žemės ūkio produkciją. Tai ne tik padės padidinti maisto gamybą, bet ir sumažins poveikį aplinkai bei prisidės prie tvaraus vystymosi.“
Išvada
Pietų Afrikos žemės ūkis išgyvena technologijomis pagrįstą transformaciją. Platus dirvožemio jutiklių taikymas ne tik pagerina žemės ūkio gamybos efektyvumą, bet ir suteikia realios ekonominės naudos ūkininkams. Nuolat tobulėjant technologijoms ir politikos palaikymui, tikslioji žemdirbystė vaidins vis svarbesnį vaidmenį Pietų Afrikoje ir visame pasaulyje, teigiamai prisidėdama prie darnaus vystymosi tikslų įgyvendinimo.
Įrašo laikas: 2025 m. sausio 20 d.