Зі зростанням впливу глобальної зміни клімату на сільськогосподарське виробництво, фермери Південної Африки активно шукають інноваційні технології для вирішення цих проблем. Широке впровадження передових технологій ґрунтових датчиків у багатьох частинах Південної Африки знаменує собою важливий крок до точного землеробства в сільськогосподарській галузі країни.
Зростання точного землеробства
Точне землеробство – це метод, який використовує інформаційні технології та аналіз даних для оптимізації виробництва сільськогосподарських культур. Завдяки моніторингу стану ґрунту в режимі реального часу фермери можуть більш науково обробляти свої поля, збільшувати врожайність та зменшувати втрати ресурсів. Міністерство сільського господарства Південної Африки співпрацює з низкою технологічних компаній для розгортання тисяч ґрунтових датчиків на фермах по всій країні.
Як працюють ґрунтові датчики
Ці датчики вбудовані в ґрунт і здатні контролювати ключові показники, такі як вологість, температура, вміст поживних речовин та електропровідність у режимі реального часу. Дані передаються бездротовим способом на хмарну платформу, де фермери можуть отримати до них доступ через свої смартфони або комп’ютери та отримати персоналізовані поради щодо сільського господарства.
Наприклад, коли датчики виявляють, що вологість ґрунту нижче певного порогу, система автоматично сповіщає фермерів про необхідність поливу. Аналогічно, якщо в ґрунті недостатньо поживних речовин, таких як азот, фосфор і калій, система радить фермерам внести потрібну кількість добрив. Цей точний метод управління не лише підвищує ефективність росту сільськогосподарських культур, але й зменшує витрати води, добрив та інших ресурсів.
Реальний дохід фермерів
На фермі у Східно-Капській провінції Південної Африки фермер Джон Мбелеле вже кілька місяців використовує ґрунтові датчики. «Раніше нам доводилося покладатися на досвід і традиційні методи, щоб визначити, коли поливати та удобрювати. Тепер завдяки цим датчикам я можу точно знати, який стан ґрунту, що дає мені більше впевненості в зростанні моїх культур».
Мбеле також зазначив, що завдяки датчикам його ферма використовує приблизно на 30 відсотків менше води та на 20 відсотків менше добрив, водночас збільшуючи врожайність на 15 відсотків. Це не лише знижує виробничі витрати, але й зменшує вплив на навколишнє середовище.
приклад застосування
Випадок 1: Ферма Оазис у Східній Капській провінції
Передумова:
Розташована у Східно-Капській провінції Південної Африки, ферма Oasis займає площу близько 500 гектарів і вирощує переважно кукурудзу та сою. Через нестабільну кількість опадів у регіоні останніми роками фермер Пітер ван дер Мерве шукає способи зробити використання води більш ефективним.
Застосування датчиків:
На початку 2024 року Пітер встановив на фермі 50 датчиків ґрунту, розподілених по різних ділянках, для моніторингу вологості, температури та вмісту поживних речовин у ґрунті в режимі реального часу. Кожен датчик надсилає дані на хмарну платформу кожні 15 хвилин, які Пітер може переглядати в режимі реального часу через мобільний додаток.
Конкретні результати:
1. Точне зрошення:
Використовуючи дані датчиків, Пітер виявив, що вологість ґрунту на деяких ділянках значно зменшилася протягом певного періоду часу, тоді як на інших вона залишалася стабільною. Він скоригував свій план зрошення на основі цих даних і запровадив стратегію зонального зрошення. В результаті використання води для зрошення скоротилося приблизно на 35 відсотків, тоді як врожайність кукурудзи та сої зросла на 10 відсотків і 8 відсотків відповідно.
2. Оптимізуйте удобрення:
Датчики також контролюють вміст у ґрунті поживних речовин, таких як азот, фосфор і калій. Пітер скоригував свій графік удобрення на основі цих даних, щоб уникнути надмірного удобрення. В результаті використання добрив було зменшено приблизно на 25 відсотків, а поживний стан культур покращився.
3. Попередження про шкідників:
Датчики також допомогли Пітеру виявляти шкідників та хвороби в ґрунті. Аналізуючи дані про температуру та вологість ґрунту, він зміг передбачити появу шкідників та хвороб і вжити профілактичних заходів для зменшення використання пестицидів.
Відгук від Пітера ван дер Меве:
«Завдяки датчику ґрунту я зміг керувати своїм господарством більш науково. Раніше я завжди хвилювався через надмірне зрошення чи удобрення, а тепер можу приймати рішення на основі фактичних даних. Це не лише збільшує виробництво, але й зменшує вплив на навколишнє середовище».
Випадок 2: «Сонячні виноградники» у Західній Капській провінції
Передумова:
Розташований у Західно-Капській провінції Південної Африки, виноградник Sunshine Vineyards відомий виробництвом високоякісних вин. Власниця виноградника Анна дю Плессі стикається з проблемою зниження врожайності та якості винограду через вплив зміни клімату на виноградарство.
Застосування датчиків:
У середині 2024 року Анна встановила 30 ґрунтових датчиків на виноградниках, розподілених під різними сортами лози, для моніторингу вологості ґрунту, температури та вмісту поживних речовин у режимі реального часу. Анна також використовує погодні датчики для моніторингу таких даних, як температура повітря, вологість та швидкість вітру.
Конкретні результати:
1. Управління штрафами:
Використовуючи дані датчиків, Анна може точно зрозуміти стан ґрунту під кожною лозою. На основі цих даних вона скоригувала плани поливу та удобрення, а також впровадила вдосконалене управління. В результаті врожайність та якість винограду значно покращилися, як і якість вин.
2. Управління водними ресурсами:
Датчики допомогли Анні оптимізувати використання води. Вона виявила, що вологість ґрунту на певних ділянках була занадто високою протягом певних періодів часу, що призводило до нестачі кисню в коренях виноградної лози. Скоригувавши свій план поливу, вона уникла надмірного поливу та заощадила воду.
3. Адаптація до клімату:
Метеодатчики допомагають Анні бути в курсі впливу зміни клімату на її виноградники. На основі даних про температуру та вологість повітря вона скоригувала обрізку та затінення лоз, щоб покращити їхню стійкість до клімату.
Відгук від Анни дю Плессі:
«Використовуючи датчики ґрунту та погоди, я зміг краще керувати своїм виноградником. Це не лише покращує врожайність та якість винограду, але й дає мені краще розуміння наслідків зміни клімату. Це буде дуже корисним для моїх майбутніх планів посадки винограду».
Випадок 3: Ферма Harvest у Квазулу-Натал
Передумова:
Ферма «Харвест» розташована в провінції Квазулу-Натал і вирощує переважно цукрову тростину. Через нестабільні опади в регіоні фермер Рашид Патель шукає способи збільшити виробництво цукрової тростини.
Застосування датчиків:
У другій половині 2024 року Рашид встановив на фермі 40 ґрунтових датчиків, розподілених по різних ділянках, для моніторингу вологості ґрунту, температури та вмісту поживних речовин у режимі реального часу. Він також використовував дрони для аерофотозйомки та моніторингу росту цукрової тростини.
Конкретні результати:
1. Збільшення виробництва:
Використовуючи дані датчиків, Рашид зміг точно зрозуміти стан ґрунту кожної ділянки. Він скоригував плани зрошення та удобрення на основі цих даних, впроваджуючи стратегії точного землеробства. В результаті врожайність цукрової тростини зросла приблизно на 15%.
2. Збереження ресурсів:
Датчики допомогли Рашиду оптимізувати використання води та добрив. На основі даних про вологість ґрунту та вміст поживних речовин він коригував плани поливу та удобрення, щоб уникнути надмірного поливу та удобрення, а також заощадити ресурси.
3. Боротьба зі шкідниками:
Датчики також допомогли Рашиду виявляти шкідників та хвороби в ґрунті. На основі даних про температуру та вологість ґрунту він вжив запобіжних заходів для зменшення використання пестицидів.
Відгук від Рашида Пателя:
«Використовуючи ґрунтовий датчик, я зміг керувати своєю фермою більш науково. Це не лише збільшує врожайність цукрової тростини, але й зменшує вплив на навколишнє середовище. Я планую розширити використання датчиків у майбутньому для досягнення вищої ефективності сільськогосподарського виробництва».
Підтримка уряду та технологічних компаній
Уряд Південної Африки надає великого значення розвитку точного землеробства та надає низку політичних підтримок і фінансових субсидій. «Просуваючи технології точного землеробства, ми сподіваємося підвищити ефективність сільськогосподарського виробництва, захистити національну продовольчу безпеку та сприяти сталому розвитку», – сказав урядовець.
Кілька технологічних компаній також активно беруть участь, пропонуючи різні типи ґрунтових датчиків та платформ для аналізу даних. Ці компанії не лише постачають апаратне обладнання, але й надають фермерам технічне навчання та допоміжні послуги, щоб допомогти їм краще використовувати ці нові технології.
Перспективи на майбутнє
Завдяки постійному розвитку та популяризації технології ґрунтових датчиків, сільське господарство Південної Африки відкриє еру більш інтелектуального та ефективного сільського господарства. У майбутньому ці датчики можуть бути поєднані з дронами, автоматизованою сільськогосподарською технікою та іншими пристроями для формування повноцінної розумної сільськогосподарської екосистеми.
Д-р Джон Сміт, південноафриканський експерт з сільського господарства, сказав: «Ґрунтові датчики є важливою частиною точного землеробства. За допомогою цих датчиків ми можемо краще зрозуміти потреби ґрунту та сільськогосподарських культур, що дозволить підвищити ефективність сільськогосподарського виробництва. Це не лише допоможе збільшити виробництво продуктів харчування, але й зменшить вплив на навколишнє середовище та сприятиме сталому розвитку».
Висновок
Сільське господарство Південної Африки переживає технологічну трансформацію. Широке застосування ґрунтових датчиків не лише підвищує ефективність сільськогосподарського виробництва, але й приносить реальні економічні вигоди фермерам. Завдяки постійному розвитку технологій та політичної підтримки, точне землеробство відіграватиме дедалі важливішу роль у Південній Африці та в усьому світі, роблячи позитивний внесок у досягнення Цілей сталого розвитку.
Час публікації: 20 січня 2025 р.