Здоровье почвы имеет решающее значение для превращения залежной земли в плодородную для выращивания кофе. Поддерживая здоровье почвы, производители кофе могут улучшить рост растений, здоровье листьев, качество почек, ягод и зерен, а также урожайность. Традиционный мониторинг почвы трудоемок, занимает много времени и подвержен ошибкам. Улучшите системы мониторинга с помощью технологий Интернета вещей на базе искусственного интеллекта для обеспечения быстрых и точных изменений. Интегрированные системы управления плодородием почвы преобразуют бесплодные земли в плодородные, используя аналитику данных в режиме реального времени для оптимизации здоровья почвы, повышения эффективности, повышения устойчивости и предотвращения роста урожая. Подход RNN-IoT использует датчики Интернета вещей на кофейных плантациях для сбора данных в режиме реального времени о температуре, влажности, pH, уровне питательных веществ в почве, погоде, уровнях CO2, электропроводности, общем содержании растворенных веществ (TDS), а также исторических данных. Используйте беспроводную облачную платформу для передачи данных. Тестирование и обучение с использованием рекуррентных нейронных сетей (RNN) и рекуррентных устройств с гейтированием для сбора данных для прогнозирования состояния почвы и ущерба урожаю. Исследователи проводят подробные качественные испытания для оценки предлагаемого подхода RNN-IoT. Используйте контрфактуальные рекомендации для разработки альтернативных стратегий орошения, удобрения, управления удобрениями и агротехники с учётом текущих почвенных условий, прогнозов и исторических данных. Точность оценивается путём сравнения с другими алгоритмами глубокого обучения. По сравнению с традиционными методами мониторинга почвы, мониторинг состояния почвы с использованием методов RNN-IoT повышает эффективность и точность. Минимизируйте воздействие на окружающую среду, минимизируя расход воды и удобрений. Улучшите процесс принятия решений фермерами и доступность данных с помощью мобильного приложения, которое предоставляет данные в режиме реального времени, рекомендации ИИ и возможность обнаружения потенциального ущерба урожаю для быстрого принятия мер.
В XIX веке выращивание кофе в Бразилии начало распространяться на регион Серрадо. Серрадо представляет собой обширную саванну с бедной почвой. Однако бразильские фермеры, выращивающие кофе, разработали новые методы улучшения почвы, такие как известь и удобрения. В результате Серрадо стал крупнейшим в мире регионом производства кофе. Плодородная почва содержит такие вещества, как азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо. Лучшей почвой для выращивания кофе является суглинистая почва северной Карнатаки (Индия), которая отличается хорошей текстурой, дренажем и водоудерживающей способностью. Почва для кофейных плантаций должна быть хорошо дренированной, чтобы предотвратить заболачивание и корневую гниль. Кофейные растения имеют разветвленную корневую систему, которая глубоко проникает в почву и поглощает питательные вещества и воду. Богатая питательными веществами почва является основой для оптимального роста и развития кофейных деревьев, что способствует производству высококачественных кофейных зерен. Плодородность почвы определяется ее способностью обеспечивать растения необходимыми питательными веществами (такими как азот, фосфор и калий). Здоровая почва способствует росту здоровых кофейных деревьев, которые дают более высокий урожай высококачественных кофейных зерен. Кофейные деревья хорошо растут в слегка кислой почве с pH 5,0–6,5.
Использование растительного покрова, компоста, органических удобрений, минимальной обработки почвы, водосбережения и управления затенением – давно известные стратегии повышения плодородия почвы. Использование датчиков Интернета вещей для мониторинга и улучшения состояния почвы на кофейных плантациях, а также для восстановления плодородия в засушливых районах – креативный и успешный подход. Датчики почвы измеряют содержание азота, фосфора и калия. Датчики температуры почвы показывают, как температура влияет на рост растений и усвоение питательных веществ. Фермеры могут защитить кофейные растения от экстремальных температур, контролируя температуру почвы. Датчики температуры почвы показывают, как температура влияет на рост растений и усвоение питательных веществ. Анализ температурных режимов почвы может защитить кофейные растения от экстремальных температур. Датчики Интернета вещей помогают фермерам оптимизировать орошение, внесение удобрений и другие мероприятия по управлению почвой для улучшения состояния почвы и повышения урожайности, предоставляя данные о состоянии почвы в режиме реального времени.
Комплексно анализируйте данные о питательности почвы, чтобы прогнозировать потенциальный дефицит питательных веществ, что позволит фермерам эффективно и рационально вносить удобрения. Регулярный мониторинг почвы позволит вам отслеживать изменения в её состоянии и своевременно принимать меры безопасности.
Интернет вещей (IoT) — ключевая технология для интеллектуального сельского хозяйства, поскольку он позволяет собирать и анализировать данные с датчиков в режиме реального времени. Система измерения параметров почвы на основе IoT может предоставлять данные о параметрах почвы в режиме реального времени, позволяя фермерам быстро реагировать на изменения. Дальнейшие разработки систем измерения параметров почвы на основе IoT могут быть направлены на упрощение настройки и обслуживания системы.
Время публикации: 11 июля 2024 г.