Išmanioji jutiklių technologija, kuri padės ūkininkams efektyviau naudoti trąšas ir sumažinti žalą aplinkai.
Žurnale „Natural Foods“ aprašyta technologija gali padėti gamintojams nustatyti geriausią tręšimo laiką pasėliams ir reikiamą trąšų kiekį, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip oro ir dirvožemio sąlygos. Tai sumažins brangų ir aplinkai žalingą dirvožemio pertręšimą, dėl kurio išsiskiria šiltnamio efektą sukeliančios dujos azoto suboksidas ir teršiamas dirvožemis bei vandens keliai.
Šiandien dėl per didelio tręšimo 12 % kadaise dirbamos žemės pasaulyje tapo netinkama naudoti, o azoto trąšų naudojimas per pastaruosius 50 metų išaugo 600 %.
Tačiau augalų augintojams sunku tiksliai reguliuoti trąšų naudojimą: per daug – ir jie rizikuoja pakenkti aplinkai, o per mažai – ir sumažinti derlių;
Naujosios jutiklių technologijos tyrėjai teigia, kad ji galėtų būti naudinga aplinkai ir gamintojams.
Jutiklis, vadinamas popieriniu chemiškai funkcionalizuotu elektriniu dujų jutikliu (chemPEGS), matuoja amonio kiekį dirvožemyje – junginį, kurį dirvožemio bakterijos paverčia nitritais ir nitratais. Jis naudoja dirbtinio intelekto tipą, vadinamą mašininiu mokymusi, derindamas jį su duomenimis apie orus, laiką nuo trąšų panaudojimo, dirvožemio pH ir laidumo matavimus. Jis naudoja šiuos duomenis, kad numatytų bendrą dirvožemio azoto kiekį dabar ir po 12 dienų, kad būtų galima numatyti geriausią trąšų naudojimo laiką.
Tyrimas parodo, kaip šis naujas nebrangus sprendimas gali padėti gamintojams gauti kuo daugiau naudos iš mažiausio trąšų kiekio, ypač trąšų reikalaujantiems pasėliams, pavyzdžiui, kviečiams. Ši technologija vienu metu galėtų sumažinti gamintojų sąnaudas ir azoto trąšų, plačiausiai naudojamos trąšų rūšies, daromą žalą aplinkai.
Pagrindinis tyrėjas dr. Maxas Greeris iš Londono Imperatoriškojo koledžo Bioinžinerijos katedros teigė: „Pertręšimo problema, tiek aplinkosaugos, tiek ekonominiu požiūriu, negali būti pervertinta. Produktyvumas ir susijusios pajamos mažėja metai iš metų, o šiais metais gamintojai neturi reikiamų priemonių šiai problemai spręsti.“
„Mūsų technologija gali padėti išspręsti šią problemą, padėdama augintojams suprasti dabartinį amoniako ir nitratų kiekį dirvožemyje ir numatyti būsimą lygį, atsižvelgiant į oro sąlygas. Tai leidžia jiems tiksliai pritaikyti trąšų naudojimą prie konkrečių dirvožemio ir pasėlių poreikių.“
Per didelis azoto trąšų kiekis į orą išskiria azoto oksidą – šiltnamio efektą sukeliančias dujas, 300 kartų stipresnes už anglies dioksidą ir prisidedančias prie klimato krizės. Per didelis trąšų kiekis taip pat gali būti nuplaunamas lietaus vandens į vandens telkinius, atimdamas iš vandens gyvūnų deguonį, sukeldamas dumblių žydėjimą ir mažindamas biologinę įvairovę.
Tačiau tikslus trąšų kiekio pritaikymas prie dirvožemio ir pasėlių poreikių išlieka iššūkiu. Bandymai atliekami retai, o dabartiniai dirvožemio azoto matavimo metodai apima dirvožemio mėginių siuntimą į laboratoriją – tai ilgas ir brangus procesas, kurio rezultatai, pasiekę augintojus, yra ribotai naudingi.
Dr. Firatas Guderis, vyresnysis autorius ir pagrindinis tyrėjas Imperatoriškojo universiteto Bioinžinerijos katedroje, sakė: „Didžioji dalis mūsų maisto gaunama iš dirvožemio – tai neatsinaujinantis išteklius, ir jei jo neapsaugosime, jį prarasime. Vėlgi, kartu su azoto tarša iš žemės ūkio sukuria planetai mįslę, kurią tikimės padėti išspręsti per tikslųjį ūkininkavimą, kuris, tikimės, padės sumažinti perteklinį tręšimą, kartu padidinant pasėlių derlių ir augintojų pelną.“
Įrašo laikas: 2024 m. gegužės 20 d.