Розумне зрошення: як точне землеробство, кероване IoT, допомагає харчуватися країнам, що розвиваються

Уряд Індії вживає різних ініціатив щодо збереження та належного використання води.

Від підтримки відомих гідравлічних цивілізацій Індії, Китаю, Стародавнього Єгипту, Месопотамії, Шрі-Ланки, доколумбової Мексики та Перу в стародавньому минулому до очолення Зеленої революції в 1960-х і 1970-х роках, зрошення завжди відігравало ключову роль в аграрній економіці Азії. Навіть сьогодні на Азію припадає 70% зрошуваних площ світу, але, як не парадоксально, вона значною мірою залежить від літнього мусону Південної Азії, який має вирішальний вплив на водні ресурси, сільське господарство, економіку та рівень смертності населення регіону.

Наприклад, стан сільськогосподарського сектору Індії залежить від ритмів південно-західного мусону. Понад половина чистої оброблюваної площі країни не зрошується та залежить від дощів. Від 55 до 60 відсотків внеску сільського господарства, лісового господарства та рибальства в економіку з точки зору валової доданої вартості походить з сільськогосподарських угідь, що живляться богарними водами.

На жаль, ці мусони не лише нестабільні, але й дуже ненадійні для зрошення, оскільки недостатньо зрошувані ділянки зазнають водного стресу, що призводить до втрати врожаю, тоді як надмірно зрошувані ділянки призводять до вимивання поживних речовин та хвороб сільськогосподарських культур. Відповідний рівень вологості ґрунту є важливим для оптимального росту рослин. Оскільки вода є необхідним елементом для життєзабезпечення, існує необхідність уникати її надмірного використання. Втрата неконтрольованої зрошувальної води є найбільшим фактором витрат для фермера протягом усього циклу виробництва сільськогосподарських культур.

Фермери в Азії, і особливо в Індії, стикаються з неефективним управлінням водними ресурсами – на сільське господарство Індії припадає 90% використання води через швидке виснаження ґрунтових вод та неефективні зрошувальні системи. Ступінь неефективного управління зрошувальними ресурсами в Індії можна оцінити з того факту, що наші фермери використовують у 2-4 рази більше води протягом певного циклу вирощування продовольчих культур порівняно з Китаєм чи Бразилією.

Фактично, сільськогосподарський сектор використовує до 78% прісної води, доступної в країні, що є найвищим показником серед інших секторів (IBEF.org). Згідно з екологічним прогнозом ОЕСР до 2050 року, Індія зіткнеться з серйозною нестачею води до 2050 року. Існує очевидна потреба в інтелектуальній системі зрошення, яка може забезпечувати поля достатньою кількістю води, адаптуючись до вмісту вологи в ґрунті. За даними Markets and Markets, ринок інтелектуального зрошення оцінюється в 1 мільярд доларів США у 2020 році та, за прогнозами, досягне 2.1 мільярда доларів США до 2025 року зі середньорічним темпом зростання 15.3%.

Зі зростанням популярності технологій у всіх секторах, навіть у сільському господарстві з'являються цікаві інновації, зокрема інтелектуальні системи управління зрошенням. Як зазначалося, однією з найвизначніших переваг інтелектуальної сільськогосподарської системи на основі Інтернету речей є її здатність економити воду та покращувати ріст сільськогосподарських культур. Уряд Індії вживає різних ініціатив щодо збереження та належного використання води. З цією метою різні центральні та державні установи збирають дані, пов'язані з водою. Центральна водна комісія модернізує збір гідрометеорологічних даних за допомогою автоматичних датчиків, реєстраторів даних, телеметрії та збору та поширення даних у режимі реального часу.

Давайте обговоримо більше про технологію Інтернету речей та про те, як вона може забезпечити розумні рішення для сільського господарства:

Точне землеробство шляхом оптимізації ресурсів

Технології точного землеробства на базі Інтернету речей надають фермерам ефективні інструменти для оптимізації їхніх сільськогосподарських завдань. Ці технологічні методи спрямовані на підвищення врожайності та прибутковості сільськогосподарських культур, одночасно знижуючи рівень стандартних витрат, таких як вода, добрива, інсектициди та гербіциди, які традиційно потрібні для вирощування сільськогосподарських культур. По суті, розумне землеробство використовує менше, щоб виробляти більше.
Наприклад, поля можна вирівнювати за допомогою лазерів, керованих Інтернетом речей, щоб вода подавалась ефективніше, а рідкі відходи не стікали в місцеві струмки та річки. Датчики, встановлені на сільськогосподарській техніці, також можуть збирати дані, пов’язані з погодою, ґрунтом, шкідниками або станом гідратації, а потім надсилати ці дані на централізовану платформу «розумних ферм» для аналізу та прийняття прогнозних сільськогосподарських рішень.

Впровадження зрошувальних дронів

Однією з останніх тенденцій на світовому ринку інтелектуальних систем зрошення є зростання використання фермерами дронів для зрошення. Ці інтелектуальні дрони оснащені гіперспектральними або тепловими датчиками, які можуть автоматично визначати сухі ділянки поля, що потребують поливу. Використання інтелектуальних систем зрошення з дронами може змінити сільськогосподарський процес на більш ефективний, дозволяючи фермерам постійно відстежувати землю та майно.

Розумні насосні системи

Виснаження ґрунтових вод створює проблеми з постачанням чистої води зі свердловин. Погане електропостачання в багатьох селах ускладнює для фермерів відкачування води з глибших свердловин. Крім того, вода, отримана таким чином, не є чистою і потенційно може пошкодити врожай. Насоси нового покоління обладнані для нормальної роботи навіть при низькій напрузі. Існують насоси, які підходять для систем дощування та крапельного поливу на фермах, де тиск можна контролювати за допомогою датчиків Інтернету речей. Деякі з них навіть оснащені технологією хлорування, призначеною для покращення якості води, що подається через насос.

Вартість та ефект масштабу створюють проблеми

Хоча ферми можуть бути майбутнім для розумного зрошення, зараз використання розумних зрошувальних пристроїв поза сільським господарством є найпоширенішим через високу вартість встановлення, брак обізнаності та технічних знань серед фермерів, а також через те, що індійські фермери мають менші земельні володіння. Спортивні поля та житлові чи комерційні газони часто поливаються розумними зрошувальними системами, що економить воду та гроші ландшафтних менеджерів.
Коротко кажучи, інфраструктура Інтернету речей надає сільському господарству можливості сталого землеробства завдяки технології перетворення непідключених продуктів на підключені пристрої, які генерують та аналізують важливу інформацію. Перевага підключених технологій залишається довгостроковою, оскільки кожна крапля води, зекономлена за допомогою розумного зрошення, робить значний внесок у глобальне збереження водних ресурсів.

зрошувальне обладнання