В условиях усиливающегося влияния глобального изменения климата на сельскохозяйственное производство фермеры в Южной Африке активно ищут инновационные технологии для решения возникающих проблем. Широкое внедрение передовых технологий почвенных датчиков во многих регионах Южной Африки является важным шагом на пути к точному земледелию в сельскохозяйственной отрасли страны.
Расцвет точного земледелия
Точное земледелие — это метод, использующий информационные технологии и анализ данных для оптимизации производства сельскохозяйственных культур. Благодаря мониторингу состояния почвы в режиме реального времени фермеры могут более научно управлять своими полями, повышать урожайность и сокращать потери ресурсов. Министерство сельского хозяйства Южной Африки в партнерстве с рядом технологических компаний развернуло тысячи почвенных датчиков на фермах по всей стране.
Как работают почвенные датчики
Эти датчики встраиваются в почву и способны в режиме реального времени отслеживать ключевые показатели, такие как влажность, температура, содержание питательных веществ и электропроводность. Данные передаются по беспроводной связи на облачную платформу, где фермеры могут получить к ним доступ через свои смартфоны или компьютеры и получить персонализированные рекомендации по ведению сельского хозяйства.
Например, когда датчики обнаруживают, что влажность почвы ниже определенного порога, система автоматически оповещает фермеров о необходимости полива. Аналогично, если в почве недостаточно питательных веществ, таких как азот, фосфор и калий, система рекомендует фермерам внести необходимое количество удобрений. Этот точный метод управления не только повышает эффективность роста урожая, но и сокращает расход воды, удобрений и других ресурсов.
Реальный доход фермеров
На ферме в провинции Восточный Кейп в Южной Африке фермер Джон Мбелеле уже несколько месяцев использует почвенные датчики. «Раньше нам приходилось полагаться на опыт и традиционные методы, чтобы определить, когда нужно поливать и удобрять. Теперь, благодаря этим датчикам, я могу точно знать, в каком состоянии находится почва, что вселяет в меня больше уверенности в росте моих культур».
Мбеле также отметил, что благодаря использованию датчиков его ферма потребляет примерно на 30 процентов меньше воды и на 20 процентов меньше удобрений, при этом урожайность увеличивается на 15 процентов. Это не только снижает производственные затраты, но и уменьшает воздействие на окружающую среду.
Пример применения
Пример 1: Ферма «Оазис» в Восточно-Капской провинции.
Фон:
Ферма Oasis Farm, расположенная в провинции Восточный Кейп Южной Африки, занимает площадь около 500 гектаров и в основном занимается выращиванием кукурузы и сои. Из-за нерегулярных осадков в регионе в последние годы фермер Питер ван дер Мерве ищет способы более эффективного использования воды.
Области применения датчиков:
В начале 2024 года Питер установил на ферме 50 почвенных датчиков, которые распределены по разным участкам для мониторинга влажности почвы, температуры и содержания питательных веществ в режиме реального времени. Каждый датчик отправляет данные на облачную платформу каждые 15 минут, которые Питер может просматривать в режиме реального времени через мобильное приложение.
Конкретные результаты:
1. Точное орошение:
Используя данные с датчиков, Питер обнаружил, что на некоторых участках влажность почвы значительно снизилась за определенный период времени, в то время как на других она оставалась стабильной. На основе этих данных он скорректировал свой план орошения и внедрил стратегию зонального орошения. В результате потребление воды для орошения сократилось примерно на 35 процентов, а урожайность кукурузы и сои увеличилась на 10 и 8 процентов соответственно.
2. Оптимизация внесения удобрений:
Датчики также отслеживают содержание питательных веществ, таких как азот, фосфор и калий, в почве. Питер скорректировал график внесения удобрений на основе этих данных, чтобы избежать переизбытка удобрений. В результате использование удобрений сократилось примерно на 25 процентов, а питательный статус урожая улучшился.
3. Предупреждение о вредителях:
Датчики также помогли Питеру обнаруживать вредителей и болезни в почве. Анализируя данные о температуре и влажности почвы, он смог предсказать появление вредителей и болезней и принять профилактические меры для сокращения использования пестицидов.
Отзыв Питера ван дер Мью:
«Благодаря датчику почвы я смог более научно управлять своим хозяйством. Раньше меня всегда беспокоили чрезмерный полив или внесение удобрений, а теперь я могу принимать решения, основываясь на реальных данных. Это не только увеличивает урожайность, но и снижает воздействие на окружающую среду».
Пример 2: «Солнечные виноградники» в Западном Кейпе
Фон:
Расположенная в провинции Западный Кейп в Южной Африке, винодельня Sunshine Vineyards известна производством высококачественных вин. Владелица виноградника Анна дю Плесси сталкивается с проблемой снижения урожайности и качества винограда из-за влияния изменения климата на виноградарство.
Области применения датчиков:
В середине 2024 года Анна установила 30 почвенных датчиков на виноградниках, которые распределены под различными сортами лоз для мониторинга влажности, температуры и содержания питательных веществ в почве в режиме реального времени. Анна также использует метеорологические датчики для мониторинга таких данных, как температура воздуха, влажность и скорость ветра.
Конкретные результаты:
1. Эффективное управление:
Используя данные с датчиков, Анна может точно определить состояние почвы под каждой виноградной лозой. На основе этих данных она скорректировала планы орошения и удобрения, а также внедрила усовершенствованные методы управления. В результате урожайность и качество винограда значительно улучшились, как и качество вина.
2. Управление водными ресурсами:
Датчики помогли Анне оптимизировать использование воды. Она обнаружила, что влажность почвы на некоторых участках была слишком высокой в определенные периоды времени, что приводило к недостатку кислорода в корнях виноградной лозы. Скорректировав план полива, она избежала чрезмерного полива и сэкономила воду.
3. Адаптивность к изменению климата:
Датчики погоды помогают Анне отслеживать влияние изменения климата на ее виноградники. На основе данных о температуре и влажности воздуха она скорректировала обрезку и затенение лоз, чтобы повысить их устойчивость к изменению климата.
Отзыв от Анны дю Плесси:
«Использование почвенных и метеорологических датчиков позволило мне лучше управлять своим виноградником. Это не только повышает урожайность и качество винограда, но и дает мне более глубокое понимание влияния изменения климата. Это будет очень полезно для моих будущих планов по посадке винограда».
Пример 3: Ферма по сбору урожая в провинции Квазулу-Натал
Фон:
Ферма "Harvest" расположена в провинции Квазулу-Натал и в основном занимается выращиванием сахарного тростника. Из-за нерегулярных дождей в регионе фермер Рашид Патель ищет способы увеличить производство сахарного тростника.
Области применения датчиков:
Во второй половине 2024 года Рашид установил на ферме 40 почвенных датчиков, которые распределены по разным участкам для мониторинга влажности почвы, температуры и содержания питательных веществ в режиме реального времени. Он также использовал дроны для аэрофотосъемки и наблюдения за ростом сахарного тростника.
Конкретные результаты:
1. Увеличить производство:
Используя данные с датчиков, Рашид смог точно оценить состояние почвы на каждом участке. На основе этих данных он скорректировал планы орошения и удобрения, внедрив стратегии точного земледелия. В результате урожайность сахарного тростника увеличилась примерно на 15%.
2. Экономия ресурсов:
Датчики помогли Рашиду оптимизировать использование воды и удобрений. На основе данных о влажности почвы и содержании питательных веществ он скорректировал планы полива и внесения удобрений, чтобы избежать чрезмерного полива и удобрения и сэкономить ресурсы.
3. Борьба с вредителями:
Датчики также помогли Рашиду выявлять вредителей и болезни в почве. На основе данных о температуре и влажности почвы он принял меры по сокращению использования пестицидов.
Отзыв от Рашида Пателя:
«Благодаря использованию почвенного датчика я смог более научно управлять своим хозяйством. Это не только увеличивает урожайность сахарного тростника, но и снижает воздействие на окружающую среду. В будущем я планирую расширить использование датчиков для достижения более высокой эффективности сельскохозяйственного производства».
Поддержка со стороны правительства и технологических компаний
Правительство Южной Африки придает большое значение развитию точного земледелия и предоставляет ряд мер государственной поддержки и финансовых субсидий. «Продвигая технологии точного земледелия, мы надеемся повысить эффективность сельскохозяйственного производства, обеспечить национальную продовольственную безопасность и способствовать устойчивому развитию», — заявил представитель правительства.
В этом процессе также активно участвуют несколько технологических компаний, предлагающих различные типы почвенных датчиков и платформ для анализа данных. Эти компании не только предоставляют аппаратное оборудование, но и оказывают фермерам техническое обучение и поддержку, помогая им лучше использовать эти новые технологии.
Перспективы на будущее
Благодаря постоянному развитию и популяризации технологии почвенных датчиков, сельское хозяйство в Южной Африке вступит в эру более интеллектуального и эффективного земледелия. В будущем эти датчики могут быть объединены с дронами, автоматизированной сельскохозяйственной техникой и другими устройствами для формирования полноценной интеллектуальной сельскохозяйственной экосистемы.
Доктор Джон Смит, южноафриканский эксперт в области сельского хозяйства, сказал: «Почвенные датчики являются важной частью точного земледелия. С помощью этих датчиков мы можем лучше понимать потребности почвы и культур, что позволяет повысить эффективность сельскохозяйственного производства. Это не только поможет увеличить производство продуктов питания, но и снизит воздействие на окружающую среду и будет способствовать устойчивому развитию».
Заключение
Сельское хозяйство Южной Африки переживает технологическую трансформацию. Широкое применение почвенных датчиков не только повышает эффективность сельскохозяйственного производства, но и приносит фермерам реальную экономическую выгоду. Благодаря постоянному развитию технологий и поддержке со стороны государства, точное земледелие будет играть все более важную роль в Южной Африке и во всем мире, внося позитивный вклад в достижение Целей устойчивого развития.
Дата публикации: 20 января 2025 г.