Üha piiratum maa- ja veeressursid on ajendanud arendama täppispõllumajandust, mis kasutab kaugseiretehnoloogiat õhu- ja mullakeskkonnaandmete reaalajas jälgimiseks, et optimeerida saagikust.Selliste tehnoloogiate jätkusuutlikkuse maksimeerimine on keskkonna nõuetekohaseks haldamiseks ja kulude vähendamiseks ülioluline.
Nüüd on Osaka ülikooli teadlased hiljuti ajakirjas Advanced Sustainable Systems avaldatud uuringus välja töötanud juhtmevaba mulla niiskuse tuvastamise tehnoloogia, mis on suures osas biolagunev.See töö on oluline verstapost täppispõllumajanduse allesjäänud tehniliste kitsaskohtade lahendamisel, nagu kasutatud anduriseadmete ohutu utiliseerimine.
Kuna maailma rahvastik kasvab jätkuvalt, on põllumajandusliku saagikuse optimeerimine ning maa- ja veekasutuse minimeerimine hädavajalik.Täppispõllumajanduse eesmärk on lahendada need vastuolulised vajadused, kasutades andurivõrke keskkonnateabe kogumiseks, et ressursse saaks põllumaale sobival ajal jaotada, kui ja kus neid vaja on.
Droonid ja satelliidid võivad koguda hulgaliselt teavet, kuid need pole ideaalsed mulla niiskuse ja niiskuse taseme määramiseks.Optimaalseks andmete kogumiseks tuleks maapinnale paigaldada suure tihedusega niiskusmõõteseadmed.Kui andur ei ole biolagunev, tuleb see eluea lõpus kokku koguda, mis võib olla töömahukas ja ebapraktiline.Elektroonilise funktsionaalsuse ja biolagunevuse saavutamine ühes tehnoloogias on käesoleva töö eesmärk.
"Meie süsteem sisaldab mitut andurit, juhtmevaba toiteallikat ja termopildikaamerat tuvastus- ja asukohaandmete kogumiseks ja edastamiseks," selgitab uuringu juhtiv autor Takaaki Kasuga.“Mullas olevad komponendid on valdavalt keskkonnasõbralikud ja koosnevad nanopaberist.substraat, looduslik vaha kaitsekate, süsinikkuumuti ja tina juhttraat.
Tehnoloogia põhineb sellel, et andurile juhtmevaba energia ülekande efektiivsus vastab anduri küttekeha temperatuurile ja ümbritseva pinnase niiskusele.Näiteks anduri asukoha ja nurga optimeerimisel siledal pinnasel vähendab mulla niiskuse suurendamine 5%-lt 30%-le ülekande efektiivsust ~46%-lt ~3%-le.Termokaamera jäädvustab seejärel piirkonnast pilte, et koguda samaaegselt mulla niiskust ja anduri asukohaandmeid.Koristushooaja lõpus võib andurid biolagunemiseks mulda matta.
"Me edukalt pildistasime ebapiisava mulla niiskusega alasid, kasutades 12 andurit 0,4 x 0,6 meetrisel esitlusväljal," ütles Kasuga."Selle tulemusena saab meie süsteem hakkama täppispõllumajanduse jaoks vajaliku suure anduritihedusega."
Sellel tööl on potentsiaal optimeerida täppispõllumajandust üha piiratumalt ressurssidega maailmas.Teadlaste tehnoloogia efektiivsuse maksimeerimine ebaideaalsetes tingimustes, nagu andurite halb paigutus ja kaldenurgad jämedates muldades ning võib-olla ka muud mullakeskkonna näitajad, mis ei ületa mulla niiskuse taset, võib viia tehnoloogia laialdase kasutamiseni ülemaailmses põllumajanduses. kogukond.
Postitusaeg: 30. aprill 2024