Глобальная продовольственная безопасность в эпоху нехватки воды требует революции в управлении водными ресурсами в сельском хозяйстве. Традиционный подход к орошению однородных полей, основанный на средних условиях, приводит к перерасходу воды, выщелачиванию питательных веществ и не позволяет оптимизировать урожайность сельскохозяйственных культур. Наша платформа точного земледелия и гидрогеофизики корневой зоны решает эту проблему, предоставляяполучение изображений недр высокого разрешения непосредственно у ворот фермы, предоставляя производителям интеллектуальные возможности для управления водой и питательными веществами с беспрецедентной точностью. Эта система объединяетмобильное картографирование удельного сопротивления, профилирование влажности почвы и анализ данных в режиме реального времениохарактеризовать пространственную изменчивость свойств почвы, запасов воды в корневой зоне и путей инфильтрации на всех полях, что позволяеторошение с переменной скоростью, целенаправленное управление питательными веществами и раннее обнаружение проблем с дренажем или засолениемэто снижает производительность.
Развертываемый в полевых условиях компонент платформы представляет собойбуксируемая решетка сопротивленияспециально разработан для сельскохозяйственных условий. Легкий массив с малой тягой тянется за сельскохозяйственным транспортным средством (трактором, квадроциклом или грузовым автомобилем) со скоростью до 10 км/ч, получая непрерывные профили удельного сопротивления корневой зоны (глубина 0-2 метра) и более глубоких слоев почвы (2-5 метров). Системаконтроль глубины расследованияпозволяет оператору сосредоточиться на корневой зоне конкретной культуры, предоставляя подробные карты доступной водоудерживающей способности, глинистых линз, которые затрудняют дренаж, и песчаных зон, которые быстро теряют воду и питательные вещества. Массив работает с стерней, остатками и умеренным пологом посевов, что позволяет проводить сезонные исследования, фиксирующие изменяющиеся условия, не повреждая растения.
Основным аналитическим продуктом являетсяКарта водоудерживающей способности корневой зоны (RZWHC), полученное на основе данных удельного сопротивления посредством петрофизических преобразований, откалиброванных с учетом местной текстуры почвы. Эта карта с пространственным разрешением 5-10 метров определяет объем доступной для растений воды, хранящейся в активной корневой зоне. Для систем орошения с переменной нормой расхода (центральные круговые системы с индивидуальным управлением разбрызгивателями) платформа генерируеткарты предписанийкоторые определяют оптимальную норму орошения для каждого участка поля с учетом местных различий в запасе воды в почве. Результатом является экономия воды на 20-40% по сравнению с равномерным применением при сохранении или увеличении урожайности за счет исключения зон недостаточного орошения и сокращения чрезмерного орошения, которое вымывает питательные вещества ниже корневой зоны.
Платформамодуль мониторинга засоления и дренажавыявляет возникающие проблемы до того, как они приведут к необратимой потере урожая. Сопротивление очень чувствительно к засоленности почвы, а проводящие признаки указывают на повышенную концентрацию солей. Система различает соленость (равномерную проводимость по всему профилю) и изменения содержания воды (проводимость меняется с глубиной в закономерностях, которые следуют за фронтами смачивания). Промежуточные исследования, повторяемые после ирригации или дождя, отслеживаютдвижение солей по профилю, выявление областей, где выщелачивание эффективно и где накапливаются соли. Для полей, осушенных плитками, система отображает схему забора воды, обнаруживая заблокированные или обрушившиеся плитки как аномальные сухие или влажные зоны. Эта информация позволяет проводить целенаправленные восстановительные работы — выборочную замену плитки, глубокую обработку почвы для разрушения твердых грунтов или изменения в практике орошения — до того, как произойдет масштабный ущерб.
Платформа сельскохозяйственной визуализации: технические характеристики
Платформавозможность сезонного мониторингаподдерживает адаптивное управление по мере изменения условий выращивания. В начале сезона исследования отображают состояние почвенных вод перед посадкой, что дает информацию о решениях по посадке и первоначальной настройке орошения. Обследования в середине сезона выявляют развивающийся дефицит влаги, проблемы с дренажем или накопление засоления, что позволяет принять корректирующие меры, когда они все еще могут принести пользу текущему урожаю. Обследования после сбора урожая оценивают эффективность управления сезоном и определяют методы осеннего или зимнего выращивания (покровные культуры, глубокая обработка почвы, внесение удобрений в почву). Этотцикл непрерывного улучшенияиз года в год формирует понимание изменчивости полей, с течением времени совершенствуя карты предписаний и стратегии управления.
Интеграция данных с существующими системами управления фермой осуществляется без проблем. Платформа экспортирует результаты встандартные форматы (Shapefile, GeoJSON, CSV)для использования в основном программном обеспечении для точного земледелия (Операционный центр, Climate FieldView, AgLeader SMS). Карты предписаний можно передавать по беспроводной сети на контроллеры переменной нормы для немедленного внедрения. Облачная панель управления обеспечивает безопасное и доступное хранилище всех полевых данных, доступное из офиса фермы, кабины трактора или смартфона. Оповещения в режиме реального времени уведомляют производителей об обнаруженных аномалиях — внезапном намокании, которое может указывать на утечку в трубе или о появлении горячей точки солености, — что позволяет немедленно провести расследование и отреагировать.
Платформа, предназначенная для прогрессивных производителей, агрономов и консультантов по растениеводству, включает в себяобучение и постоянная поддержкаадаптированный для сельскохозяйственных операций. Сотрудники на местах учатся управлять системой, интерпретировать результаты и интегрировать результаты в существующий рабочий процесс. Техническая поддержка доступна в часы вегетационного периода, что учитывает срочный характер сельскохозяйственных решений. Таким образом, платформа служит не инструментом одноразового опроса, апостоянный партнер по разведкедля путешествия по точному земледелию.
По сути, платформа прецизионного земледелия и гидрогеофизики корневой зоны привносит в ферму возможности современной геофизики, демократизируя доступ к данным о недрах, которые долгое время были доступны только специалистам в области горнодобывающей промышленности и подземных вод. Выявив скрытую изменчивость водоудерживающей способности почвы, дренажа и засоленности, она дает возможность производителям управлять своим самым ценным ресурсом — водой — с точностью, эффективностью и дальновидностью, которых требует 21 век. Это инструмент не только для выращивания сельскохозяйственных культур, но и для создания устойчивого сельскохозяйственного будущего.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
