Floridoje neretas vaizdas, kaip lietingą dieną veikia purkštuvai.
Tas pats pasakytina ir apie saulės išdegintus kraštovaizdžius per vieną iš Floridos tvankumų dienų, kai drėkinimo grafikai buvo nepakeisti dėl numatomo lietaus.
Žemės ūkyje padėtis yra sudėtingesnė, nes ūkininkai priklauso nuo tikslaus drėkinimo mokslo, kad galėtų valdyti pasėlius, dėl kurių gaunamas sveikas mūsų valgomo maisto ir perkamų augalų derlius.
JAV Žemės ūkio departamento (USDA) Nacionalinis maisto ir žemės ūkio institutas (NIFA) ką tik skyrė 374,999 XNUMX USD dotaciją Floridos universiteto Haimanotei Bayabil, Maisto ir žemės ūkio mokslų instituto (UF/IFAS) žemės ūkio ir biologinės inžinerijos docentui. ) Tropinių tyrimų ir edukacijos centras (TREC) sodyboje. Gavęs šią dotaciją, jis vadovaus mokslininkų komandai kuriant dirbtinio intelekto (AI) drėkinimo sistemų metodiką, įvertinančią evapotranspiraciją – pagrindinę vandens ciklo sudedamąją dalį, kuri yra labai svarbi palaikant pasėlius iš žemės ūkio laukų.
„Evapotranspiracija yra daug energijos reikalaujantis procesas ir vis dėlto esminis vandens ciklo komponentas, kuris iki šiol nebuvo išmatuotas“, – sakė Bayabil. „Ketiname sukurti metodą, skirtą lauko lygiu faktiniam garavimo greičiui ir pasėlių vandens streso lygiui įvertinti, remiantis augalų ištroškimu, kuris leistų įgyvendinti tikslią drėkinimo valdymo praktiką skirtingu mastu.
Projekte bus naudojami lauko eksperimentai, duomenų analizė ir dirbtinio intelekto kūrimas algoritmams generuoti, hidrologinis ir pasėlių modeliavimas, pakeliant žemės ūkio mokslą į kitą lygį ir į tų, kuriems to labiausiai reikia – augintojų ir ūkininkų – rankas.
Pasiūlymą pateikęs Bayabilas mano, kad ši metodika patobulins dabartines drėkinimo planavimo technologijas, kurios aprūpintos jutikliais ir dirbtiniu intelektu, suteikdamos ūkininkams ir augintojams technologiją, reikalingą efektyviam tiksliam drėkinimui, kuris padidina pasėlių produktyvumą ir taupo vandenį, tačiau leidžia kad jie būtų pagrindiniai geresnės vandens ir aplinkos kokybės prižiūrėtojai
Apskaičiuojant evapotranspiraciją lauko mastu, bus gauta svarbi informacija, kurią būtų galima plačiai pritaikyti oro, klimato ir hidrologiniam modeliavimui bei vandens išteklių valdymui, o ne tik drėkinamam žemės ūkiui.
„Tikimės sukurti žiniatinklio įrankį su dirbtiniu intelektu, o dėl infraraudonųjų spindulių jutimo technologijų pažangos tikimės, kad augintojai galės rinkti ir įkelti savo vaizdus į svetainę bei gauti atsiliepimų“, – pridūrė jis.
Be to, rezultatai taip pat bus naudojami derinant pasėlių ir klimato modelius, kurie gali padėti ūkininkams ir augintojams priimti sprendimus dėl drėkinimo.
Lauko eksperimentai prasidės nedelsiant TREC ir susideda iš 32 eksperimentinių sklypų, kuriuose bus auginamos šparaginės pupelės ir saldieji kukurūzai – dvi iš daugiausiai gaminamų Floridos prekių. Eksperimentas bus sukurtas siekiant teikti įvairaus diapazono drėkinimo procedūras su trikčių šalinimo galimybėmis nuotolinio valdymo pultu. Eksperimentinėje vietoje taip pat bus įrengta meteorologinė stotis, skirta stebėti oro sąlygas ir sąveiką, vykstančią per visą patirtį.
„Įvairių drėkinimo būdų studijavimas leis mums suprasti pasėlių reakciją ir garavimo greičio pokyčius kaip drėkinimo lygio funkciją“, - sakė Bayabil.
Projekto kulminacijoje bus sukurta svetainė su dirbtinio intelekto įrankiais, skirta viešam naudojimui. Pagal šį projektą sukurta mokslinių tyrimų infrastruktūra bus naudojama nesunkiai įgyvendinti pažangesnius ir sudėtingesnius eksperimentus, atliekančius ilgalaikius mokslinius tyrimus ir plėtrą tiksliojo vandens ūkio daržovininkystės srityje.
„Tikiuosi, kad šis projektas turės reikšmingą ir ilgalaikį poveikį didesnėms pastangoms plėtoti realistiškas ir tvarias žemės ir vandens valdymo pastangas, kurios ne tik tauso vandenį ir padidina pasėlių produktyvumą, bet ir pagerins vandens kokybę bei ekosistemų funkcijas“, – sakė Bayabil. .
Prie Bayabil prisijungia labai specializuota tyrėjų komanda, esanti visoje valstijoje, įskaitant Bruce'ą Schafferį, subtropinių ir atogrąžų sodininkystės kultūrų ekofiziologijos profesorių, kaip pagrindinį tyrėją, ir Young Gu Her, hidrologijos ir žemės ūkio inžinerijos docentą iš TREC. Prie komandos iš Geinsvilio ir Immokalee atitinkamai prisijungia Gerritas Hoogenboomas, profesorius ir UF žymiausias pasėlių modeliavimo, sprendimų palaikymo sistemų ir maisto saugos mokslininkas, ir Ioannis Ampatzidis, tikslios žemės ūkio inžinerijos docentas iš UF/IFAS Pietvakarių Floridos tyrimų ir švietimo. centras. Papildomai bendradarbiaus Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos (USGS) Žemės išteklių stebėjimo ir mokslo centras.
- Lurdas Rodrigesas, Floridos universitetas