정밀 작물 관개 – 과학자들이 개선 제안

일리노이 대학이 주도하는 새로운 연구는 현장 규모에서 관개 결정 지원 도구의 성능과 채택을 개선하기위한 장애물과 솔루션을 식별합니다.

물 부족의 위협으로 인해 증가하는 전 세계 인구에게 식량을 공급해야 할 필요성이 커지면서 작물 관개를 올바르게하는 것이 그 어느 때보 다 중요합니다. 그러나 농작물에 물을 줄시기와 양을 결정하는 데 도움이되는 과학 기반 도구를 사용하는 농부는 거의 없습니다. 일리노이 대학 주도 연구.

토양 수분 센서 및 카메라

일부 필드에 토양 수분 센서 또는 카메라가 장착되어있는 경우 필드 전반에 걸쳐 정확한 정보를 제공하기에 충분하지 않습니다. 또한 위성 이미지의 공간적 및 시간적 해상도는 종종 너무 커서 현장 규모에서 결정을 내리는 데 도움이되지 않는다고 연구원들은 말합니다. 따라서 연구원들은 고해상도 및 고주파 위성 데이터를 하나의 통합 된 높은 공간-시간 해상도 제품으로 융합하여 토양 및 식물 상태를 추적하는 데 도움을주는 방법을 개척했습니다.

완전히 확장 가능한 솔루션을 원격으로 확보

원격 감지 융합 기술과 고급 모델링을 기반으로 과학자들은 농부들이 완전히 확장 가능한 솔루션을 원격으로 얻을 수 있도록 도울 수 있으며 이는 농부들에게 혁신적인 기술이 될 수 있다고 말합니다. NRES 조교수이자 슈퍼 컴퓨팅 애플리케이션을위한 국립 센터의 Blue Waters 교수이자이 연구의 프로젝트 리더 인 Kaiyu Guan은 "미국뿐만 아니라 개발 도상국의 소규모 농민들에게도 적용됩니다."라고 말했습니다.

가뭄 재정의

현대 위성 기술과 Guan의 융합 모델을 사용하면 데이터 수집이 미래의 정밀 관개 제품에 제한 요소가되지 않을 것입니다. 그러나 과학자들은 식물의 물 스트레스를 적절하게 정의하는 것이 여전히 중요하다고 강조합니다. Guan의 그룹은 최근 농업 산업이 토양 수분만을 기반으로하는 것이 아니라 대기 건조와의 상호 작용을 기반으로 가뭄을 재정의 할 것을 촉구했습니다.

Jingwen Zhang, 일리노이 주 천연 자원 환경 과학부 (NRES) 박사후 연구원이자 환경 연구 편지의 기사,“우리가 토양 물 공급과 대기 물 수요를 모두 반영하는 시스템으로 토양-식물-대기-연속체를 고려한다면, 식물 중심의 지표를 사용하여 관개를 유발하는 식물 물 스트레스를 정의 할 수 있습니다.”

"데이터 융합 방법과 프로세스 기반 모델링을 사용하면 매우 높은 정확도와 고해상도로 정밀한 관개를 달성 할 수 있습니다."

농부를위한 프로토 타입

연구원들은 또한 기존 의사 결정 지원 도구의 농부 채택과 관련된 문제를 조사했습니다. 연구에 따르면 농부들은 현장 규모까지 정확하고 유연하며 사용하기 쉬운 경우 정밀 관개 결정 도구를 채택 할 가능성이 더 높습니다. 이러한 요구를 충족시키기위한 기술은 네브래스카의 관개 지역에서 개발되고 테스트되고 있습니다.

연구원들은 실시간 증발산 데이터를 가지고 있으며 토양 수분 성분과 관개 성분을 추가하고 있다고 말합니다. 프로토 타입은 XNUMX 년 이내에 출시 될 것으로 예상되며 농부 커뮤니티에서 테스트 할 수 있습니다.

토양 수분 센서

작년에 Swinkels는 XNUMX 개의 토양 수분 센서를 사용하여 토양 수분의 양과 물을 흡수하는 토양의 능력을 매핑하기 시작했습니다. 의도는 이것이 그가 관개 전략을 더욱 세밀하게 조정하는 데 도움이 될 것이라는 것이었다. “지난 시즌에 센서가 많은 추가 정보를 제공했지만 데이터를 올바르게 해석하는 것은 어려운 일이었습니다. 그들은 수분 비율로 계산하지만 나는 밀리미터로 작업하는 데 익숙합니다. 그 결과, 전통적인 우량계와 우리 자신의 시각적 관찰은 지금까지 우리의 관개 전략에서 가장 중요한 지표로 남아있었습니다."

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