W obliczu rosnącego wpływu globalnych zmian klimatu na produkcję rolną, rolnicy w RPA aktywnie poszukują innowacyjnych technologii, aby sprostać tym wyzwaniom. Powszechne wdrożenie zaawansowanej technologii czujników glebowych w wielu regionach RPA stanowi ważny krok w kierunku rolnictwa precyzyjnego w tym sektorze rolnictwa.
Rozwój rolnictwa precyzyjnego
Rolnictwo precyzyjne to metoda wykorzystująca technologię informatyczną i analizę danych do optymalizacji produkcji roślinnej. Monitorując warunki glebowe w czasie rzeczywistym, rolnicy mogą zarządzać swoimi polami w sposób bardziej naukowy, zwiększać plony i ograniczać marnotrawstwo zasobów. Departament Rolnictwa Republiki Południowej Afryki nawiązał współpracę z wieloma firmami technologicznymi, aby wdrożyć tysiące czujników glebowych w gospodarstwach rolnych w całym kraju.
Jak działają czujniki glebowe
Czujniki te są osadzone w glebie i umożliwiają monitorowanie kluczowych wskaźników, takich jak wilgotność, temperatura, zawartość składników odżywczych i przewodnictwo elektryczne, w czasie rzeczywistym. Dane są przesyłane bezprzewodowo do platformy w chmurze, gdzie rolnicy mogą uzyskać do nich dostęp za pośrednictwem smartfonów lub komputerów i uzyskać spersonalizowane porady rolnicze.
Na przykład, gdy czujniki wykryją, że wilgotność gleby spadła poniżej określonego progu, system automatycznie ostrzega rolników o konieczności nawadniania. Podobnie, jeśli gleba nie zawiera wystarczającej ilości składników odżywczych, takich jak azot, fosfor i potas, system zaleca rolnikom zastosowanie odpowiedniej ilości nawozu. Ta precyzyjna metoda zarządzania nie tylko poprawia efektywność wzrostu upraw, ale także zmniejsza marnotrawstwo wody, nawozów i innych zasobów.
Rzeczywiste dochody rolników
Na farmie w południowoafrykańskiej prowincji Przylądek Wschodni, rolnik John Mbelele od kilku miesięcy korzysta z czujników glebowych. „Wcześniej musieliśmy polegać na doświadczeniu i tradycyjnych metodach, aby ocenić, kiedy nawadniać i nawozić. Teraz, dzięki tym czujnikom, dokładnie wiem, jaki jest stan gleby, co daje mi większą pewność co do wzrostu moich upraw”.
Mbele zauważył również, że dzięki czujnikom jego gospodarstwo zużywa o około 30 procent mniej wody i o 20 procent mniej nawozów, a jednocześnie plony rosną o 15 procent. To nie tylko obniża koszty produkcji, ale także ogranicza wpływ na środowisko.
Przypadek zastosowania
Przypadek 1: Farma Oasis w Prowincji Przylądkowej Wschodniej
Tło:
Gospodarstwo Oasis, położone w prowincji Przylądek Wschodni w Republice Południowej Afryki, zajmuje powierzchnię około 500 hektarów i uprawia głównie kukurydzę i soję. Z powodu nieregularnych opadów deszczu w regionie w ostatnich latach, rolnik Peter van der Merwe poszukuje sposobów na bardziej efektywne wykorzystanie wody.
Zastosowania czujników:
Na początku 2024 roku Peter zainstalował w gospodarstwie 50 czujników glebowych, rozmieszczonych na różnych działkach, aby monitorować wilgotność, temperaturę i zawartość składników odżywczych w glebie w czasie rzeczywistym. Każdy czujnik co 15 minut przesyła dane do platformy chmurowej, które Peter może przeglądać w czasie rzeczywistym za pośrednictwem aplikacji mobilnej.
Konkretne wyniki:
1. Nawadnianie precyzyjne:
Korzystając z danych z czujników, Peter stwierdził, że wilgotność gleby na niektórych działkach znacząco spadła w określonym czasie, podczas gdy na innych pozostała stabilna. Na podstawie tych danych dostosował swój plan nawadniania i wdrożył strategię nawadniania strefowego. W rezultacie zużycie wody do nawadniania zmniejszyło się o około 35%, a plony kukurydzy i soi wzrosły odpowiednio o 10% i 8%.
2. Zoptymalizuj nawożenie:
Czujniki monitorują również zawartość składników odżywczych, takich jak azot, fosfor i potas w glebie. Peter dostosował swój harmonogram nawożenia na podstawie tych danych, aby uniknąć przenawożenia. W rezultacie zużycie nawozów zmniejszyło się o około 25 procent, a stan odżywienia upraw poprawił się.
3. Ostrzeżenie o szkodnikach:
Czujniki pomogły Peterowi również wykryć szkodniki i choroby w glebie. Analizując dane dotyczące temperatury i wilgotności gleby, był w stanie przewidzieć występowanie szkodników i chorób oraz podjąć działania zapobiegawcze w celu ograniczenia stosowania pestycydów.
Informacje zwrotne od Petera van der Mewe:
„Dzięki czujnikowi glebowemu mogłem zarządzać swoim gospodarstwem w sposób bardziej naukowy. Wcześniej zawsze martwiłem się o nadmierne nawadnianie lub nawożenie, teraz mogę podejmować decyzje w oparciu o rzeczywiste dane. To nie tylko zwiększa produkcję, ale także zmniejsza wpływ na środowisko”.
Przypadek 2: „Słoneczne winnice” w Prowincji Przylądkowej Zachodniej
Tło:
Winnica Sunshine Vineyards, położona w prowincji Przylądek Zachodni w Republice Południowej Afryki, słynie z produkcji wysokiej jakości win. Właścicielka winnicy, Anna du Plessis, mierzy się z wyzwaniem spadku plonów i jakości winogron spowodowanym wpływem zmian klimatycznych na produkcję wina.
Zastosowania czujników:
W połowie 2024 roku Anna zainstalowała w winnicach 30 czujników glebowych, rozmieszczonych pod różnymi odmianami winorośli, aby monitorować wilgotność, temperaturę i zawartość składników odżywczych w glebie w czasie rzeczywistym. Anna wykorzystuje również czujniki pogodowe do monitorowania danych, takich jak temperatura powietrza, wilgotność i prędkość wiatru.
Konkretne wyniki:
1. Zarządzanie karami:
Dzięki danym z czujników Anna jest w stanie dokładnie zrozumieć warunki glebowe pod każdą winoroślą. Na podstawie tych danych dostosowała plany nawadniania i nawożenia oraz wdrożyła udoskonalone metody zarządzania. W rezultacie plony i jakość winogron uległy znacznej poprawie, podobnie jak jakość samych win.
2. Zarządzanie zasobami wodnymi:
Czujniki pomogły Annie zoptymalizować zużycie wody. Odkryła, że wilgotność gleby na niektórych działkach była zbyt wysoka w pewnych okresach, co prowadziło do niedoboru tlenu w korzeniach winorośli. Dzięki odpowiedniemu dostosowaniu planu nawadniania, uniknęła nadmiernego nawadniania i zaoszczędziła wodę.
3. Adaptacja do zmian klimatu:
Czujniki pogodowe pomagają Annie na bieżąco śledzić wpływ zmian klimatycznych na jej winnice. Na podstawie danych dotyczących temperatury i wilgotności powietrza, dostosowała metody przycinania i zacieniania winorośli, aby poprawić ich odporność na zmiany klimatu.
Opinia Anny du Plessis:
„Dzięki czujnikom glebowym i czujnikom pogody mogłem lepiej zarządzać moją winnicą. To nie tylko poprawiło plony i jakość winogron, ale także pozwoliło mi lepiej zrozumieć skutki zmian klimatu. Będzie to bardzo pomocne w moich przyszłych planach nasadzeń”.
Przypadek 3: Farma Harvest w KwaZulu-Natal
Tło:
Gospodarstwo Harvest znajduje się w prowincji KwaZulu-Natal i zajmuje się głównie uprawą trzciny cukrowej. Z powodu nieregularnych opadów deszczu w regionie, rolnik Rashid Patel poszukuje sposobów na zwiększenie produkcji trzciny cukrowej.
Zastosowania czujników:
W drugiej połowie 2024 roku Rashid zainstalował na farmie 40 czujników glebowych, rozmieszczonych na różnych działkach, aby monitorować wilgotność, temperaturę i zawartość składników odżywczych w czasie rzeczywistym. Używał również dronów do wykonywania zdjęć lotniczych i monitorowania wzrostu trzciny cukrowej.
Konkretne wyniki:
1. Zwiększenie produkcji:
Wykorzystując dane z czujników, Rashid był w stanie dokładnie zrozumieć stan gleby na każdej działce. Na podstawie tych danych dostosował plany nawadniania i nawożenia, wdrażając strategie rolnictwa precyzyjnego. W rezultacie plony trzciny cukrowej wzrosły o około 15%.
2. Oszczędzaj zasoby:
Czujniki pomogły Rashidowi zoptymalizować zużycie wody i nawozów. Na podstawie danych dotyczących wilgotności gleby i zawartości składników odżywczych, dostosował plany nawadniania i nawożenia, aby uniknąć nadmiernego nawadniania i nawożenia oraz oszczędzać zasoby.
3. Zwalczanie szkodników:
Czujniki pomogły Rashidowi również w wykrywaniu szkodników i chorób w glebie. Na podstawie danych o temperaturze i wilgotności gleby podjął środki ostrożności, aby ograniczyć stosowanie pestycydów.
Opinia Rashida Patela:
„Dzięki czujnikowi glebowemu mogłem zarządzać moim gospodarstwem w sposób bardziej naukowy. To nie tylko zwiększyło plony trzciny cukrowej, ale także zmniejszyło wpływ na środowisko. Planuję w przyszłości dalej rozszerzać wykorzystanie czujników, aby osiągnąć wyższą wydajność produkcji rolnej”.
Wsparcie rządu i firm technologicznych
Rząd Republiki Południowej Afryki przywiązuje dużą wagę do rozwoju rolnictwa precyzyjnego i zapewnia szereg wsparcia politycznego oraz dotacji finansowych. „Promując technologię rolnictwa precyzyjnego, mamy nadzieję poprawić efektywność produkcji rolnej, zapewnić bezpieczeństwo żywnościowe kraju i promować zrównoważony rozwój” – powiedział przedstawiciel rządu.
Aktywnie zaangażowanych jest również kilka firm technologicznych, oferujących różnego rodzaju czujniki glebowe i platformy do analizy danych. Firmy te nie tylko dostarczają sprzęt, ale także zapewniają rolnikom szkolenia techniczne i usługi wsparcia, pomagając im lepiej wykorzystać te nowe technologie.
Perspektywy na przyszłość
Dzięki ciągłemu rozwojowi i popularyzacji technologii czujników glebowych, rolnictwo w RPA wkroczy w erę bardziej inteligentnego i wydajnego rolnictwa. W przyszłości czujniki te będą mogły być łączone z dronami, zautomatyzowanymi maszynami rolniczymi i innymi urządzeniami, tworząc kompletny, inteligentny ekosystem rolniczy.
Dr John Smith, południowoafrykański ekspert ds. rolnictwa, powiedział: „Czujniki glebowe są ważnym elementem rolnictwa precyzyjnego. Dzięki nim możemy lepiej zrozumieć potrzeby gleby i upraw, umożliwiając bardziej efektywną produkcję rolną. To nie tylko pomoże zwiększyć produkcję żywności, ale także zmniejszy wpływ na środowisko i przyczyni się do zrównoważonego rozwoju”.
Wniosek
Południowoafrykańskie rolnictwo przechodzi transformację napędzaną technologią. Szerokie zastosowanie czujników glebowych nie tylko poprawia wydajność produkcji rolnej, ale także przynosi realne korzyści ekonomiczne rolnikom. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii i wsparciu politycznemu, rolnictwo precyzyjne będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę w RPA i na świecie, przyczyniając się pozytywnie do realizacji Celów Zrównoważonego Rozwoju.
Czas publikacji: 20-01-2025