Тералитичкиот сензор им помага на земјоделците да управуваат со примената на ѓубрива

Паметна сензорска технологија што ќе им помогне на земјоделците поефикасно да го користат ѓубривото и да ја намалат штетата врз животната средина.
Технологијата, опишана во списанието „Натурална храна“, може да им помогне на производителите да го одредат најдоброто време за нанесување ѓубриво на посевите и потребната количина ѓубриво, земајќи ги предвид факторите како што се времето и условите на почвата. Ова ќе го намали скапото и еколошки штетно прекумерно ѓубрење на почвите, кое го ослободува стакленичкиот гас азотен оксид и ја загадува почвата и водните патишта.
Денес, прекумерното ѓубрење направило 12% од некогаш обработливото земјиште во светот неупотребливо, а употребата на азотни ѓубрива се зголемила за 600% во последните 50 години.
Сепак, за производителите на култури е тешко прецизно да ја регулираат употребата на ѓубрива: премногу и ризикуваат да ја оштетат животната средина, а премногу малку и ризикуваат да ги намалат приносите;
Истражувачите на новата сензорска технологија велат дека таа би можела да им користи на животната средина и на производителите.
Сензорот, наречен хемиски функционализиран сензор за електричен гас на хартија (chemPEGS), ја мери количината на амониум во почвата, соединение кое се претвора во нитрит и нитрат од почвените бактерии. Користи еден вид вештачка интелигенција наречена машинско учење, комбинирајќи ја со податоци за времето, времето поминато од примената на ѓубрива, мерења на pH вредноста на почвата и спроводливоста. Ги користи овие податоци за да ја предвиди вкупната содржина на азот во почвата сега и вкупната содржина на азот 12 дена во иднина за да го предвиди најдоброто време за примена на ѓубриво.
Студијата покажува како ова ново нискобуџетно решение може да им помогне на производителите да извлечат најголема корист од најмалата количина ѓубриво, особено за културите што бараат интензивно ѓубриво, како што е пченицата. Оваа технологија би можела истовремено да ги намали трошоците на производителите и штетите врз животната средина од азотните ѓубрива, најшироко користениот вид ѓубриво.
Водечкиот истражувач д-р Макс Грир, од Одделот за биоинженерство на Империјал колеџ во Лондон, изјави: „Проблемот со прекумерното ѓубрење, и од еколошка и од економска перспектива, не може да се прецени. Продуктивноста и поврзаните приходи се намалуваат од година во година оваа година, а производителите во моментов немаат алатки потребни за решавање на ова прашање.“
„Нашата технологија може да помогне во решавањето на овој проблем преку помагање на одгледувачите да ги разберат моменталните нивоа на амонијак и нитрати во почвата и да ги предвидат идните нивоа врз основа на временските услови. Ова им овозможува да ја прилагодат примената на ѓубрива според специфичните потреби на нивната почва и култура.“
Вишокот азотни ѓубрива ослободуваат азотен оксид во воздухот, стакленички гас 300 пати посилен од јаглерод диоксидот и придонесува за климатската криза. Вишокот ѓубрива може да се однесе и од дождовницата во водните патишта, лишувајќи го водниот свет од кислород, предизвикувајќи цветање на алгите и намалување на биодиверзитетот.
Сепак, прецизното прилагодување на нивоата на ѓубрива за да одговараат на потребите на почвата и културите останува предизвик. Тестирањето е ретко, а сегашните методи за мерење на азот во почвата вклучуваат испраќање примероци од почвата во лабораторија - долг и скап процес чии резултати се од ограничена употреба додека не стигнат до одгледувачите.
Д-р Фират Гудер, виш автор и главен истражувач во Одделот за биоинженерство на Империјал, рече: „Поголемиот дел од нашата храна доаѓа од почвата - таа е необновлив ресурс и ако не ја заштитиме, ќе ја изгубиме. Повторно, во комбинација со загадувањето со азот од земјоделството создава загатка за планетата што се надеваме дека ќе помогне да се реши преку прецизно земјоделство, за кое се надеваме дека ќе помогне да се намали прекумерното ѓубрење, а воедно да се зголемат приносите на земјоделските култури и профитот на одгледувачите.“