Slim sensortegnologie wat boere sal help om kunsmis meer doeltreffend te gebruik en omgewingskade te verminder.
Die tegnologie, wat in die tydskrif Natural Foods beskryf word, kan produsente help om die beste tyd te bepaal om kunsmis op gewasse toe te dien en die hoeveelheid kunsmis wat benodig word, met inagneming van faktore soos weer- en grondtoestande. Dit sal duur en omgewingsskadelike oorbemesting van gronde verminder, wat die kweekhuisgas stikstofoksied vrystel en grond en waterweë besoedel.
Vandag het oorbemesting 12% van die wêreld se eens bewerkbare grond onbruikbaar gemaak, en die gebruik van stikstofkunsmis het met 600% oor die afgelope 50 jaar toegeneem.
Dit is egter moeilik vir gewasprodusente om hul kunsmisgebruik presies te reguleer: te veel is en hulle loop die risiko om die omgewing te beskadig en te min bestee is en hulle loop die risiko om laer opbrengste te verhoog;
Navorsers van die nuwe sensortegnologie sê dit kan die omgewing en produsente bevoordeel.
Die sensor, genaamd 'n papiergebaseerde chemies gefunksionaliseerde elektriese gassensor (chemPEGS), meet die hoeveelheid ammonium in die grond, 'n verbinding wat deur grondbakterieë in nitriet en nitraat omgeskakel word. Dit gebruik 'n tipe kunsmatige intelligensie genaamd masjienleer, wat dit kombineer met data oor weer, tyd sedert kunsmistoediening, metings van grond-pH en geleidingsvermoë. Dit gebruik hierdie data om die totale stikstofinhoud van die grond nou en die totale stikstofinhoud 12 dae in die toekoms te voorspel om die beste tyd te voorspel om kunsmis toe te dien.
Die studie toon hoe hierdie nuwe laekoste-oplossing produsente kan help om die meeste voordeel uit die minste hoeveelheid kunsmis te kry, veral vir kunsmis-intensiewe gewasse soos koring. Hierdie tegnologie kan gelyktydig produsentekoste en omgewingskade van stikstofkunsmis, die mees gebruikte tipe kunsmis, verminder.
Hoofnavorser dr. Max Greer, van die Departement Bio-ingenieurswese aan Imperial College London, het gesê: “Die probleem van oorbemesting, vanuit beide 'n omgewings- en ekonomiese perspektief, kan nie oorskat word nie. Produktiwiteit en verwante inkomste neem jaar na jaar vanjaar af, en vervaardigers het tans nie die nodige gereedskap om hierdie probleem aan te spreek nie.”
“Ons tegnologie kan help om hierdie probleem op te los deur produsente te help om huidige ammoniak- en nitraatvlakke in die grond te verstaan en toekomstige vlakke te voorspel gebaseer op weerstoestande. Dit stel hulle in staat om hul kunsmistoediening fyn af te stem op die spesifieke behoeftes van hul grond en gewas.”
Oormatige stikstofkunsmis stel stikstofoksied in die lug vry, 'n kweekhuisgas wat 300 keer sterker as koolstofdioksied is en bydra tot die klimaatkrisis. Oormatige kunsmis kan ook deur reënwater in waterweë weggespoel word, wat waterlewe van suurstof ontneem, algebloei veroorsaak en biodiversiteit verminder.
Dit bly egter 'n uitdaging om kunsmisvlakke akkuraat aan te pas by die behoeftes van die grond en gewas. Toetsing is skaars, en huidige metodes vir die meting van grondstikstof behels die stuur van grondmonsters na 'n laboratorium – 'n lang en duur proses waarvan die resultate van beperkte nut is teen die tyd dat dit die produsente bereik.
Dr. Firat Guder, senior outeur en hoofnavorser in Imperial se Departement Bio-ingenieurswese, het gesê: “Die meeste van ons kos kom uit die grond – dit is 'n nie-hernubare hulpbron en as ons dit nie beskerm nie, sal ons dit verloor. Weereens, gekombineer met stikstofbesoedeling van landbou, skep dit 'n raaisel vir die planeet wat ons hoop om te help oplos deur middel van presisielandbou, wat ons hoop sal help om oorbemesting te verminder terwyl dit oesopbrengste en produsente se winste verhoog.”
Plasingstyd: 20 Mei 2024