Сенсоры влажности и оптимизатор орошения: как напоить поле
Недавно в столице ЮАР Кейптауне был назначен «День Ноль», когда в кранах 4-х миллионов горожан исчезнет пресная вода. Сначала День Ноль планировался в апреле 2018-го. Пару дней назад его сдвинули на май. Мэр города объяснил отсрочку тем, что аграрии провинции снизили потребление воды на треть.
Инновации в аграрной сфере способны решить еще одну глобальную проблему (кроме как накормить растущее население планеты). Это нехватка пресной воды. По оценке Всемирной организации здравоохранения, 780 млн человек (каждый девятый житель Земли) недополучает питьевую воду. Ежегодно 3,4 млн людей умирают от болезней, связанных с дефицитом пресной воды.
С учетом Мирового океана воды на планете много, но вот пресной — всего лишь 3% всех водных запасов. Причем большая часть ее хранится в ледниках, на вершинах гор и в водоносных слоях под землей. Поэтому возникают такие инновации, как израильский Water-Gen, генерирующий питьевую воду из атмосферной влаги.
В этой проблеме агробизнес — и злодей, и пострадавший одновременно. Для орошения сельскохозяйственных полей используется 70% доступных пресноводных ресурсов. И все равно многие регионы страдают от засухи и требуют больше воды для сохранения показателей урожайности. Представляем две агроинновации, заявившие о себе на прошлой неделе, которые призваны решить эту проблему.
Сенсоры на растениях
Технология Лэйнга Донга из Института растений штата Айова (США) — это сенсоры, которые наносятся на листья сельхозкультур и внешне напоминают татуировки. Хотя в статье на AgTech Journal их называют «пластырями», так как сенсор клеится на поверхность листа.
Размер этого графенового датчика может быть меньше миллиметра. Сенсор чувствителен к водяному пару и замеряет, сколько влаги испаряется с поверхности листа. Он чем-то похож на трекер жизненных показателей для животных: собирает и передает информацию о питьевом рационе растения.
У графена разные уровни проводимости тока в зависимости от влажности. Так что потребляемая растением влага измеряется через изменения электропроводимости. Провод ведет от сенсора к небольшому ящику, расположенному на стебле или у основания растения. В нем электрические импульсы преобразуются в данные. В ближайших планах Донга — доработать систему таким образом, чтобы автоматически передавать данные на сервер.
Инноватор утверждает, что влажность среды не влияет на работу датчика. Проблема пыли также решена: чувствительная сторона датчика прилегает к листу, поэтому физически защищена от пыли.
Важно то, что эти датчики — дешевые, компактные, легко настраиваются и их можно использовать практически на любой сельскохозяйственной культуре.
Как сенсор может помочь в решении проблемы дефицита воды? Для селекционеров он облегчает и ускоряет процесс вывода более устойчивых к засухе культур. Параллельно инноваторы ищут сенсору массовое применение. Например, датчики, расположенные по периметру поля, будут передавать информацию для точного расчета оптимального количества воды для полива.
Контроллер орошения eOrchard
Новое приложение для управления поливом eOrchard оптимизирует использование воды в виноградниках и садах. В нем есть функции планирования, прецизионного орошения на основе метеорологических данных и измерений влажности почвы, контроля за процессом, отчетности, подсчета затрат. Один контроллер может обслуживать 5 поливных клапанов. Система оснащена солнечной батареей и автоматизирована.
Этот контроллер — часть другого тренда в агроинновациях, интернета вещей. Он подсоединяется к локальной беспроводной сети типа LoRaWAN совместно с другими устройствами, например, с датчиками влажности почвы Vinduino.
Контроллер eOrchard ведет точный график поливов и может работать для любого сада. Приложение выйдет на рынок весной этого года.
По материалам AgTech Farm Journal, Advisor
Партнер проекта — AgroHub
