Микроорганизмы, дроны и искусственный интеллект сыграют ключевую роль в фермах будущего - «Технологии» » Новости Электроники.
Интернет портал Mobzilla.su предлагает огромный выбор новостей с доставкой на дом. » Новости Электроники » Технологии » Микроорганизмы, дроны и искусственный интеллект сыграют ключевую роль в фермах будущего - «Технологии»
Микроорганизмы, дроны и искусственный интеллект сыграют ключевую роль в фермах будущего - «Технологии»
Удобрения, пестициды и генетически модифицированные семена танцуют танец смерти на почве, истощая её природные запасы, что не даёт фермерам выращивать культуры без использования ещё большего количества удобрений, пестицидов и модифицированных семян. Замкнутый кгруг. Принцип «Лучше жить, используя



Удобрения, пестициды и генетически модифицированные семена танцуют танец смерти на почве, истощая её природные запасы, что не даёт фермерам выращивать культуры без использования ещё большего количества удобрений, пестицидов и модифицированных семян. Замкнутый кгруг. Принцип «Лучше жить, используя химию» превращает фермы в бесплодные места, не способные поддерживать естественный рост фруктов и овощей.


Больше пропитания для людей


ООН прогнозирует, что к середине нынешнего века население мира увеличится почти до 10 миллиардов человек. Если это так, фермерскому сообществу нужно будет производить на 70% больше пищи, чем сегодня. Это довольно сложная задача, учитывая растущую стоимость удобрений, пестицидов, семян и снижающуюся продуктивность почвы. Исследователи из Национальной лаборатории им. Лоуренса города Беркли, которая входит в состав Министерства энергетики США, объединили усилия со специалистами из Университета Арканзаса и компанией Glennoe Farms для решения этой проблемы. Они применяют молекулярную биологию, биогеохимию, экологию и роботизацию. Потенциально, эта комбинация может привести к революции в сельском хозяйстве.


Меньше удобрений и пестицидов


Исследователи настаивают на минимизации использования химических удобрений и пестицидов, что даст возможность вести возобновляемое сельское хозяйство, которое принесёт пользу окружающей среде и фермерским хозяйствам. В конечном итоге усилится поглощение углерода почвой, что повысит её продуктивность как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.


Главной частью исследования является понимание роли микроорганизмов в оздоровлении почвы. «Микроорганизмы – один из важнейших компонентов здоровья и производительности почвы, - отмечает учёный Бен Браун. - Поняв, как они живут и изменяют среду, в которой обитают, мы сможем создать колонии микроорганизмов для повышения продуктивности почвы. Кроме того, наблюдения лаборатории Беркли показывают, что здоровые почвы более устойчивы к систематическим потрясениям, таким как изменение климата, засуха и деятельность насекомых».


Читайте также: Измельченные скальные породы в почве улучшат урожайность и снизят содержание CO2 в атмосфере


На испытательной ферме площадью 1000 акров в окрестностях Штутгарта (штат Арканзас) Glennoe Farms пытается детальнее изучить процесс роста и развития сои, кукурузы и риса. Дроны летают над полями, делая гиперспектральные изображения сельскохозяйственных культур, а суперкомпьютеры выполняют секвенирование ДНК почвенных микроорганизмов, обнаруженных в разных точках фермы. Проблема состоит в том, что промышленные методы ведения сельского хозяйства истощили запасы активного углерода на большинстве сельскохозяйственных угодий страны. Исторически, активный углерод в почвах сельскохозяйственных угодий составлял около 10%. Сегодня его содержание снизилось до 1-2%.


«Наши фермеры попадают в зависимость от генетически модифицированных семян, удобрений, химических гербицидов и пестицидов, беспокоясь только об урожайности, - говорит Джей МакЭнтаер, менеджер Glennoe Farms. - Для фермера и землевладельца эта зависимость повышает затраты и увеличивает вероятность экономического краха. А для окружающей среды, возникает опасность опустынивания почв».


Микроорганизмы спасут почву


Учёные из лаборатории Беркли, видят решение проблемы в микроорганизмах. «Хорошая новость заключается в том, что есть множество микроорганизмов, которые имеют ферменты группы фитаза, способные превратить неорганический фосфор, в усваиваемые растениями формы. Соединения фосфора жизненно необходимы для нормального роста растения. Один кубический сантиметр почвы содержит миллионы видов микроорганизмов, но ближе к корню растения, их количество сокращается от миллионов к десяткам. Растения продуцируют бактерицидные вещества для выборочного уничтожения нежелательных микробов, а их полезные виды получают питательные от них вещества. Таким образом, растения "культивируют" колонии. Это чрезвычайно сложное симбиотическое взаимодействие, и нам мало что известно об этом», - говорит Браун.


Читайте также: Симбиоз солнечной энергетики и сельского хозяйства или Агрофотоэлектрика по-немецки


Применение технологий


Наблюдение за изменениями состава почвы заключается в том, что дроны делают снимки, а суперкомпьютеры анализируют их. Гиперспектральные датчики на беспилотниках способны обнаруживать крайне малые изменения в свете, отражающемся от полей. «Человеческий глаз имеет только три канала восприятия цвета: красный, зелёный и синий, - говорит Харуко Уэйнрайт, эксперт по методологии экологического мониторинга и оценки в лаборатории Беркли. - С такими ограниченными возможностями, вы только сможете отличить жёлтый лист от зелёного. Но с сотнями каналов вы сможете измерять содержание углерода и азота в растении, получите больше информации о здоровье и болезнях растений, химическом составе листа. Таким образом, можно влиять на урожайность сельскохозяйственных культур».


Применение технологий свяжет все данные вместе. «Коллектив лаборатории Беркли, является пионером в машинном обучении с помощью экспериментально полученной информации, - говорит Уэйнрайт. - Наша конечная цель – предоставить достоверную информацию фермерскому сообществу. Мы считаем, что эту проблему можно решить и надеемся доказать это в следующем году».


Почему исследования открыты для общественности?


Доступность информации, подчёркивает преимущество общественного финансирования и исследования над государственным, при котором вся информация тщательно скрывается. Правительство тратит слишком много ресурсов для проведения действительно больших военных кампаний и строительства стен, чтобы оградить государство от "альпинистов" с килограммами наркотиков за спиной. Информация, необходимая для понимания того, что происходит в почве ферм, просто недоступна для большинства фермеров. «У всех частных компаний есть большой денежный стимул, чтобы скрывать свои собственные исследования, поэтому они не могут использовать свои результаты в сочетании с другими исследованиями, - говорит Уэйнрайт. - Именно из-за этого лаборатория Беркли вмешалась в это. Мы не стимулируем прибыль».


Читайте также: Инкубатор Square Roots сделает вертикальные фермы массовыми


Источник: cleantechnica.com





{full-story limit="10000"}
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку?
Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Мы в
Комментарии
Минимальная длина комментария - 50 знаков. комментарии модерируются
Комментариев еще нет. Вы можете стать первым!
Комментарии для сайта Cackle

Смотрите также
интересные публикации

      
Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика