Snjallskynjaratækni sem mun hjálpa bændum að nota áburð á skilvirkari hátt og draga úr umhverfisskaða.
Tæknin, sem lýst er í tímaritinu Natural Foods, getur hjálpað framleiðendum að ákvarða besta tímann til að bera áburð á ræktun og magn áburðar sem þarf, með hliðsjón af þáttum eins og veðri og jarðvegsaðstæðum. Þetta mun draga úr kostnaðarsömum og umhverfisskaðlegum ofáburði á jarðveg, sem losar gróðurhúsalofttegundina köfnunarefnisoxíð og mengar jarðveg og vatnaleiðir.
Í dag hefur ofáburður gert 12% af ræktanlegu landi í heiminum ónothæft og notkun köfnunarefnisáburðar hefur aukist um 600% á síðustu 50 árum.
Hins vegar er erfitt fyrir ræktendur að stjórna áburðarnotkun sinni nákvæmlega: of mikið áburður og þeir hætta á að skaða umhverfið og of lítið áburður og þeir hætta á að uppskera sé minni;
Rannsakendur sem vinna að nýju skynjaratækninni segja að hún gæti gagnast umhverfinu og framleiðendum.
Skynjarinn, sem kallast pappírsbundinn efnafræðilega virkjaður rafmagnsgasskynjari (chemPEGS), mælir magn ammóníums í jarðveginum, efnasambands sem jarðvegsbakteríur breyta í nítrít og nítrat. Hann notar gervigreind sem kallast vélanám og sameinar hana gögnum um veður, tíma frá áburðargjöf, mælingar á sýrustigi jarðvegs og leiðni. Hann notar þessi gögn til að spá fyrir um heildar köfnunarefnisinnihald jarðvegsins núna og heildar köfnunarefnisinnihald eftir 12 daga til að spá fyrir um besta tímann til að bera áburð á.
Rannsóknin sýnir hvernig þessi nýja lággjaldalausn getur hjálpað framleiðendum að fá sem mest út úr minnstu áburðarnotkun, sérstaklega fyrir áburðarfrekar ræktanir eins og hveiti. Þessi tækni gæti samtímis dregið úr kostnaði framleiðenda og umhverfisskaða af völdum köfnunarefnisáburðar, sem er mest notaða tegund áburðar.
Aðalrannsakandinn Dr. Max Greer, frá líftæknifræðideild Imperial College í London, sagði: „Vandamálið með ofáburðarframleiðslu, bæði frá umhverfis- og efnahagslegu sjónarmiði, er ekki hægt að ofmeta. Framleiðni og tengdar tekjur eru að minnka ár frá ári á þessu ári og framleiðendur hafa ekki þau tæki sem þarf til að takast á við þetta vandamál.“
„Tækni okkar getur hjálpað til við að leysa þetta vandamál með því að hjálpa ræktendum að skilja núverandi ammoníak- og nítratmagn í jarðveginum og spá fyrir um framtíðarmagn byggt á veðurskilyrðum. Þetta gerir þeim kleift að fínstilla áburðargjöf sína að sérstökum þörfum jarðvegs og uppskeru.“
Of mikið af köfnunarefnisáburði losar köfnunarefnisoxíð út í loftið, gróðurhúsalofttegund sem er 300 sinnum öflugri en koltvísýringur og stuðlar að loftslagskreppunni. Umfram áburður getur einnig skolast burt með regnvatni út í vatnaleiðir, sem sviptir vatnalífi súrefni, veldur þörungablóma og dregur úr líffræðilegum fjölbreytileika.
Hins vegar er enn áskorun að aðlaga áburðarmagn nákvæmlega að þörfum jarðvegs og uppskeru. Prófanir eru sjaldgæfar og núverandi aðferðir til að mæla köfnunarefni í jarðvegi fela í sér að senda jarðvegssýni á rannsóknarstofu - langvarandi og dýrt ferli þar sem niðurstöðurnar eru af takmörkuðu gagni þegar þær berast ræktendum.
Dr. Firat Guder, aðalhöfundur og aðalrannsakandi í líftæknideild Imperial háskólans, sagði: „Mestur hluti matar okkar kemur úr jarðveginum – hann er óendurnýjanleg auðlind og ef við verndum hann ekki munum við missa hann. Aftur, ásamt köfnunarefnismengun frá landbúnaði, skapar þetta ráðgátu fyrir jörðina sem við vonumst til að hjálpa til við að leysa með nákvæmnislandbúnaði, sem við vonum að muni hjálpa til við að draga úr ofáburði og auka uppskeru og hagnað ræktenda.“
Birtingartími: 20. maí 2024