Менше витрат добрив завдяки тест-смужкам і супутниковим даним
Нова технологія дасть змогу в майбутньому швидко, легко й точно вносити добрива в поле. Завдяки поєднанню тест-смужок із біосенсорами та супутникових даних дистанційного зондування Мюнхенський технічний університет (TUM) розробляє метод визначення поживного стану зернових та оптимальної кількості добрив.
Автоматичне надання цифрових аналітичних даних на термінал трактора має заощадити час і запобігти надмірному внесенню добрив у майбутньому. Завдяки розвитку екологічно безпечних технологій кампус Штраубінга зі сталого розвитку відіграє провідну роль у TUM.
Науковці довго шукали методи та способи забезпечення рослин достатньою кількістю поживних речовин при збереженні ресурсів. Мета полягає в тому, щоб визначити точну кількість добрив, необхідних для кожної стадії росту, і використовувати технологію для внесення поживних речовин у поле з точністю і точністю.
Нові технології з використанням даних супутникового дистанційного зондування Землі
Дослідники з Мюнхенського технічного університету (TUM) працюють над новим і простим методом визначення стану живлення зернових культур за допомогою простих у використанні біосенсорних тест-смужок, дуже схожих на визначення рівня цукру в крові у діабетиків. Кілька стебел рослин збирають щонайменше з трьох різних місць у полі та використовують для екстракції. Однієї краплі соку на тест-смужці достатньо, щоб виміряти вміст нітратів діагностичним приладом, що вміщається на долоні. Результат доступний через кілька хвилин.
Він використовується для калібрування даних дистанційного зондування, які вже доступні через супутник із програми ЄС Copernicus, європейської служби моніторингу земель. Поєднання точних локальних вимірювань нового діагностичного приладу з використанням тест-смужок і широкодоступних даних спостереження Землі з супутників дає змогу точно розрахувати кількість азотних добрив, необхідних на досліджуваному полі. За оцінкою дослідників TUM, це економить до 20 відсотків добрив, необхідних для вирощування зернових.
Практика внесення добрив досі була неточною
За даними Федерального агентства з охорони довкілля, 50 відсотків азотних добрив, що використовуються в сільському господарстві, не засвоюються рослинами. Надмірна кількість добрив залишається в природних циклах у природі та впливає на ґрунт і воду. Розрахунки добрив для культурних рослин виконуються суто математично зі стандартними параметрами або на основі досвіду. Хоча можна визначити стан живлення рослин за допомогою лабораторного аналізу, нині це дуже затратно з погляду часу та грошей. Тому на сьогоднішній день це було досить непрактично для використання в польових умовах.
Точна кількість добрив доступна швидко і в цифровому вигляді
Початковий центр досліджень у TUM був спрямований на постачання азоту для зернових культур. У майбутньому також можна буде перевірити стан живлення рослин щодо фосфатів і калію. У TUM використовуються прототипи нового діагностичного методу, який, як очікується, стане доступним у майбутньому. Дослідники розрахували вартість використання нової технології в сільському господарстві приблизно в 20 євро за гектар. Мета полягає в тому, щоб мати можливість передавати оброблені результати аналізу з тест-смужок і супутникових даних безпосередньо в цифрову бортову техніку сільськогосподарських машин і пристроїв для внесення добрив. Таким чином, внесення добрив може бути виконано повністю в цифровому вигляді і точно без будь-яких трудомістких розрахунків.
Практичні польові випробування починаються вже цього року
Польові випробування нової технології розпочинаються вже цього року. Співпраця з регіональними машинними кільцями дає змогу дослідникам TUM отримати досвід роботи з широким колом користувачів.
"Від самого початку ми проводитимемо польові випробування з фермерами в регіоні, щоб розвивати нашу технологію у співпраці з користувачами", - каже д-р Тобіас Фьопель, керівник проєкту в кампусі TUM у Штраубінгу. Результати практичних польових випробувань будуть враховані при розробці нової технології протягом наступних трьох років.
Перший проєкт EIC Transition для TUM
У рамках дослідницького проєкту з простого визначення потреби в добривах TUM отримав грант перехідної програми Європейської інноваційної ради (EIР), що надає фінансову підтримку дослідникам у їхній роботі над інноваційними технологіями для сталого та орієнтованого на майбутнє сільського господарства. Кілька університетських кафедр спільно працюють над проєктом, щоб розробити технологію, готову до виходу на ринок. Проєкт очолює кафедра професора Ніколя Плюмере, професора електробіотехнології в кампусі ТУМ у Штраубінгу.
Також читайте: