Pemandangan pemercik berjalan pada hari hujan bukanlah sesuatu yang luar biasa di Florida.
Perkara yang sama berlaku untuk melihat landskap yang hangus oleh matahari semasa salah satu hari terik di Florida apabila jadual pengairan dibiarkan tidak diubah suai kerana dijangka hujan.
Bagi pertanian, keadaannya lebih kompleks kerana petani bergantung kepada ilmu pengairan ketepatan untuk menguruskan tanaman yang menghasilkan hasil yang sihat bagi makanan yang kita makan dan tumbuhan yang kita beli.
Institut Makanan dan Pertanian Kebangsaan (NIFA) Jabatan Pertanian AS (USDA) baru sahaja menganugerahkan geran $374,999 kepada Haimanote Bayabil dari Universiti Florida, penolong profesor kejuruteraan pertanian dan biologi di Institut Sains Makanan dan Pertaniannya (UF/IFAS). ) Pusat Penyelidikan dan Pendidikan Tropika (TREC) di Homestead. Dengan pemberian itu, beliau akan mengetuai pasukan saintis dalam membangunkan metodologi untuk sistem pengairan kecerdasan buatan (AI) yang menganggarkan penyejatan, komponen utama kitaran air yang penting dalam penyelenggaraan tanaman dari ladang pertanian.
"Evapotranspirasi ialah proses intensif tenaga dan merupakan komponen kritikal kitaran air, yang sehingga kini tidak diukur," kata Bayabil. "Kami berhasrat untuk membangunkan kaedah untuk menganggar kadar sejatan sebenar paras ladang dan paras tekanan air tanaman, berdasarkan tahap kehausan tumbuhan, yang akan membolehkan pelaksanaan amalan pengurusan pengairan ketepatan pada skala yang berbeza."
Projek ini akan menggunakan eksperimen lapangan, analisis data dan pembangunan AI untuk penjanaan algoritma, serta pemodelan hidrologi dan tanaman, membawa sains pertanian ke peringkat seterusnya dan di tangan mereka yang paling memerlukannya - penanam dan petani.
Bayabil, yang mengemukakan cadangan itu, percaya metodologi itu akan memajukan teknologi penjadualan pengairan semasa - yang dilengkapi dengan penderia dan kecerdasan buatan dengan memberikan petani dan penanam teknologi yang diperlukan untuk mengimbangi pengairan ketepatan yang berkesan yang meningkatkan produktiviti tanaman dan menjimatkan air sementara masih membenarkan mereka untuk berkhidmat sebagai pengurus utama kualiti air dan alam sekitar yang lebih baik
Mengira sejatanspirasi pada skala lapangan akan memberikan maklumat kritikal yang akan mempunyai pelbagai aplikasi dalam cuaca, iklim, dan pemodelan hidrologi dan pengurusan sumber air, bukan hanya pertanian pengairan.
"Kami menjangka membangunkan alat web dengan kecerdasan buatan, dan dengan kemajuan dalam teknologi penderiaan inframerah, kami menjangka penanam akan dapat mengumpul dan memuat naik imej mereka sendiri ke tapak web dan mendapatkan maklum balas," tambahnya.
Di samping itu, hasil juga akan digunakan untuk memperhalusi model tanaman dan iklim yang boleh digunakan untuk membimbing petani dan penanam dengan keputusan pengurusan pengairan.
Eksperimen lapangan akan bermula serta-merta di TREC dan terdiri daripada 32 plot eksperimen di mana kacang hijau dan jagung manis akan ditanam, dua daripada komoditi yang paling banyak dihasilkan di Florida. Percubaan akan disediakan untuk menyediakan pelbagai jenis rawatan pengairan dengan keupayaan menyelesaikan masalah dengan alat kawalan jauh. Sebuah stesen cuaca juga akan dipasang di tapak percubaan untuk memantau keadaan cuaca dan interaksi yang berlaku sepanjang pengalaman.
"Mempelajari rawatan pengairan yang berbeza akan membolehkan kami memahami tindak balas tanaman dan perubahan dalam kadar sejatanspirasi sebagai fungsi tahap pengairan," kata Bayabil.
Kemuncak projek itu akan membangunkan laman web dengan alat AI yang disediakan untuk kegunaan awam. Infrastruktur penyelidikan yang ditubuhkan di bawah projek ini akan digunakan untuk melaksanakan eksperimen yang lebih maju dan kompleks dengan mudah untuk menjalankan penyelidikan dan aktiviti lanjutan jangka panjang dalam pengurusan air ketepatan untuk pengeluaran sayur-sayuran.
"Saya berharap projek ini akan memberi impak yang ketara dan berpanjangan kepada usaha yang lebih besar untuk membangunkan usaha pengurusan tanah dan air yang realistik dan mampan yang bukan sahaja memulihara air dan meningkatkan produktiviti tanaman tetapi juga meningkatkan kualiti air dan perkhidmatan ekosistem," kata Bayabil .
Bayabil disertai oleh pasukan penyelidik yang sangat khusus yang terletak di seluruh negeri termasuk Bruce Schaffer, profesor ekofisiologi tanaman hortikultur subtropika dan tropika sebagai penyiasat utama bersama, dan Young Gu Her, penolong profesor hidrologi dan kejuruteraan pertanian dari TREC. Menyertai pasukan dari Gainesville dan Immokalee, masing-masing ialah Gerrit Hoogenboom, profesor dan Ulama Terunggul UF bagi pemodelan tanaman, sistem sokongan keputusan dan keselamatan makanan, dan Ioannis Ampatzidis, penolong profesor kejuruteraan pertanian ketepatan dari UF/IFAS Southwest Florida Research and Education Pusat. Kerjasama tambahan akan datang daripada Pusat Pemerhatian dan Sains Sumber Bumi Amerika Syarikat (USGS).
- Lourdes Rodriguez, Universiti Florida