Вид работающих разбрызгивателей в дождливый день во Флориде не редкость.
То же самое можно сказать и о пейзажах, выжженных солнцем, в один из жарких дней Флориды, когда график орошения остался неизменным из-за ожидаемого дождя.
В сельском хозяйстве ситуация более сложная, поскольку фермеры зависят от науки точного орошения, чтобы управлять посевами, что приводит к здоровому урожаю продуктов, которые мы едим, и растений, которые мы покупаем.
Национальный институт продовольствия и сельского хозяйства (NIFA) Министерства сельского хозяйства США (USDA) только что выделил грант в размере 374,999 XNUMX долларов Хайманоте Баябилу из Университета Флориды, доценту сельскохозяйственной и биологической инженерии в Институте пищевых и сельскохозяйственных наук (UF/IFAS). ) Центр тропических исследований и образования (TREC) в Хомстеде. Благодаря этому гранту он возглавит группу ученых по разработке методологии ирригационных систем с искусственным интеллектом (ИИ), которые оценивают суммарное испарение, основной компонент круговорота воды, который имеет решающее значение для ухода за посевами на сельскохозяйственных полях.
«Эвапотранспирация — это энергоемкий процесс, но при этом важнейший компонент круговорота воды, который до сих пор не был измерен», — сказал Баябил. «Мы намерены разработать метод оценки фактических показателей эвапотранспирации на уровне поля и уровней водного стресса для сельскохозяйственных культур на основе того, насколько растения испытывают жажду, что позволит реализовать методы точного управления орошением в различных масштабах».
В проекте будут использоваться полевые эксперименты, анализ данных и разработка искусственного интеллекта для генерации алгоритмов, а также гидрологическое моделирование и моделирование сельскохозяйственных культур, что выведет науку о сельском хозяйстве на новый уровень и окажется в руках тех, кто в этом нуждается больше всего – производителей и фермеров.
Баябил, подавший предложение, считает, что эта методология будет способствовать развитию существующих технологий планирования орошения, которые оснащены датчиками и искусственным интеллектом, предоставляя фермерам и производителям технологии, необходимые для балансировки эффективного точного орошения, которое повышает урожайность сельскохозяйственных культур и экономит воду, сохраняя при этом возможность они будут служить ключевыми проводниками улучшения качества воды и окружающей среды.
Расчет эвапотранспирации в полевом масштабе предоставит важную информацию, которая будет иметь широкий спектр применений в погодном, климатическом и гидрологическом моделировании и управлении водными ресурсами, а не только в орошаемом земледелии.
«Мы планируем разработать веб-инструмент с искусственным интеллектом, а с учетом достижений в области технологий инфракрасного зондирования мы ожидаем, что производители смогут собирать и загружать свои собственные изображения на веб-сайт и получать обратную связь», — добавил он.
Кроме того, результаты также будут использоваться для точной настройки моделей сельскохозяйственных культур и климата, которые можно будет использовать в качестве руководства для фермеров и производителей при принятии решений по управлению орошением.
Полевые эксперименты начнутся немедленно в TREC и будут состоять из 32 экспериментальных участков, где будут выращиваться зеленая фасоль и сладкая кукуруза, два наиболее производимых продукта во Флориде. Эксперимент будет организован для обеспечения различных диапазонов ирригационных процедур с возможностью устранения неполадок с помощью дистанционного управления. На экспериментальной площадке также будет установлена метеостанция для мониторинга погодных условий и взаимодействий, происходящих на протяжении всего эксперимента.
«Изучение различных методов орошения позволит нам понять реакцию сельскохозяйственных культур и изменения в скорости эвапотранспирации в зависимости от уровня орошения», — сказал Баябил.
Кульминацией проекта станет создание веб-сайта с инструментами искусственного интеллекта, доступными для публичного использования. Исследовательская инфраструктура, созданная в рамках этого проекта, будет использоваться для легкого проведения более продвинутых и сложных экспериментов для проведения долгосрочных исследований и распространения знаний в области точного управления водными ресурсами при производстве овощей.
«Я надеюсь, что этот проект окажет значительное и долгосрочное влияние на более масштабные усилия по разработке реалистичных и устойчивых усилий по управлению земельными и водными ресурсами, которые не только сохраняют воду и повышают продуктивность сельскохозяйственных культур, но также улучшают качество воды и экосистемные услуги», — сказал Баябил. .
К Бэябилу присоединилась узкоспециализированная группа исследователей, расположенная по всему штату, в которую входят Брюс Шаффер, профессор экофизиологии субтропических и тропических садовых культур в качестве соведущего исследователя, и Янг Гу Хер, доцент кафедры гидрологии и сельскохозяйственной инженерии из TREC. К команде из Гейнсвилля и Иммокали, соответственно, присоединяются Геррит Хугенбум, профессор и выдающийся ученый UF в области моделирования сельскохозяйственных культур, систем поддержки принятия решений и продовольственной безопасности, и Иоаннис Ампатзидис, доцент кафедры точного земледелия из исследовательского и образовательного центра UF/IFAS Юго-Западной Флориды. Центр. Дополнительное сотрудничество будет осуществляться со стороны Центра наблюдения за ресурсами Земли и науки Геологической службы США (USGS).
– Лурдес Родригес, Университет Флориды