Welkom bij
Moderne landbouw
!
De onderzoekers die het ontwikkelden noemen hun innovatieve doorbraak de Scheduling Supervisory Control and Data Acquisition, of ISSCADA. Het zou heel goed automatische irrigatie kunnen worden genoemd, omdat het systeem het mogelijk maakt “de juiste hoeveelheid water op het juiste moment en op de juiste plaats in een veld toe te passen, " legt Susan O'Shaughnessy uit, landbouwkundig ingenieur bij de onderzoekseenheid ARS Bodem- en Waterbeheer in Bushland, Texas.
O'Shaughnessy maakte deel uit van een team van ingenieurs die het draadloze, op sensoren gebaseerde beslissingsondersteunende systeem ontwikkelden dat zou kunnen helpen bij het automatiseren van de toedieningssnelheden op specifieke delen van een akkerveld on-the-fly met behulp van real-time gegevens op draaipunten die zijn uitgerust met variabele- rate irrigatie (VRI) technologie.
Er kan aanzienlijke variabiliteit bestaan, niet alleen in het terrein en de bodemsamenstelling van het veld, maar ook in de waterbehoeften van de individuele planten, wijst Paul Colaizzi erop, die ook deel uitmaakte van het ARS-ontwikkelteam. Te veel water toedienen kan de uitspoeling van voedingsstoffen onder de wortelzone bevorderen, waardoor ze buiten het bereik van de planten en dichter bij ondergrondse watervoorraden worden geplaatst. Bovengronds, overtollig water schept voorwaarden voor onkruid en ongedierte om te gedijen. Overbewaterde planten zijn vatbaar voor accommodatie (omvallen) en zijn kwetsbaarder voor rot en andere ziekten.
“Door irrigatie met variabele snelheid kan het water gemakkelijker worden verspreid, zonder onnodig risico van onder water komen, of om water te concentreren met minder risico op te veel water, ' zegt O'Shaughnessy.
Hoewel VRI-technologie in de handel verkrijgbaar is, er zijn nog kosten, leercurven, en andere kwesties die verband houden met de goedkeuring ervan, merken de onderzoekers op.
“Deze belemmeringen zijn onder meer de behoefte aan snel internet op het platteland en mobiele diensten, geavanceerde bodem-plant-atmosfeer modellen, passende beslissingsondersteunende systemen, voldoende krachtige handcomputers, en draadloze sensoren die zware veldomstandigheden kunnen overleven, ' zegt O'Shaughnessy. "Dit zijn misschien wel de meest hardnekkige technische barrières tot nu toe."
Het geautomatiseerde systeem van het ARS-team is het hoogtepunt van een veelzijdige inspanning om die hindernissen te overwinnen. De inspanningen van het team omvatten niet alleen het ontwikkelen van nieuwe, draadloze bodem-watersensoren en plant-overkapping thermometers maar ook wiskundige algoritmen. Met behulp van gegevens die zijn verkregen van de sensoren, de algoritmen creëren dagelijkse gewasstressindices en drempelniveaus die kunnen worden geïntegreerd met kleurgecodeerde, geografische informatiesysteem (GIS) kaarten. De GIS-kaarten laten zien waar, wanneer, en hoeveel u moet irrigeren of dat u irrigatie moet onthouden.
In veldproeven met maïs, katoen, sorghum, en sojabonen, ISSCADA-gestuurde draaipunten presteerden net zo goed als draaipunten die handmatig door het team waren geprogrammeerd. Tests van ISSCADA onder verschillende omstandigheden zijn ook aan de gang op andere ARS-onderzoekssites in Missouri, Mississippi, en Zuid-Carolina.
De onderzoekers werken samen met drie bedrijven (Valmont, Dynamax, en Acclima) om het door hen ontwikkelde irrigatieschemasysteem te verfijnen en te integreren met bestaande VRI-systemen. Op grond van een samenwerkingsovereenkomst voor onderzoek en ontwikkeling, “we ontwikkelen een softwarepakket dat de sensornetwerksystemen integreert met VRI-hardware, zodat boeren het systeem eenvoudig kunnen gebruiken voor precisie-irrigatie, ' legt O'Shaughnessy uit. Een subsidie van het USDA National Institute of Food and Agriculture financiert dit werk ook.
Colaizzi verwacht dat deze mogelijkheid belangrijk zal worden, gezien de toenemende concurrentie buiten de boerderij om water voor woningen, recreatief, gemeentelijk, en ander gebruik.
Met het juiste gereedschap bij de hand, u de best mogelijke beslissingen kunt nemen.
“Zolang je gewassen verbouwt en moet eten, water zal een van de belangrijkste variabelen zijn die moeten worden beheerd - of het nu gaat om meer gewas per druppel of minder druppel per gewas, ’, zegt Colaizzi.
Door Jan Suszkiw en Dave Mowitz, uitvoerend redacteur
