ДЗЗ Допомагає Розрахувати Біомасу Землі В Бразилії
Наука покликана не тільки для того, щоб фокусуватися на темній матерії. Деякі дослідники розглядають проблеми реального життя та вирішують їх за допомогою сучасних інструментів та інноваційних методів. Одним із таких завдань є обчислення біомаси, яку може виробити одна ділянка, щоб забезпечити достатню кількість корму для худоби. Аліссон Роша да Сілва з Федерального інституту Рондонії, передового кампусу Сан-Мігель-ду-Гуапоре в Бразилії вирішив дослідити це питання та подбав про те, щоб використати найдоступніші інновації.
Розрахунок рівнів біомаси передбачає такі трудомісткі методи, як ручний підрахунок рослин у полі. Аліссону потрібен був інструмент дистанційного зондування, який міг би допомогти швидко й ефективно оцінити необхідні дані, не виходячи з офісу. Він подав заявку на участь у програмі EOS Data Analytics Academic Outreach Program і використав EOSDA Crop Monitoring, супутникову онлайн-платформу точного землеробства для моніторингу полів. Аліссон зміг використати дані про рослинність, вологість і температуру, щоб розрахувати біомасу та переконатися, що застосованого добрива вистачить для врожаю наступного сезону. Читайте далі, щоб дізнатися більше про його дослідження.
| Виклик | Аліссону Роша да Сілва потрібно було розрахувати біомасу пасовищ біля університету, щоб забезпечити тваринам необхідну їжу. Для цього йому потрібно було знати едафокліматичні умови для конкретних культур в області інтересу (AOI). |
| Рішення | Аліссон подав заявку на участь у програмі EOSDA Academic Outreach Program і отримав доступ до EOSDA Crop Monitoring для оцінки біомаси. Він і його команда використали вегетаційні індекси, рівні вологи та добові температури, поєднали їх з алгоритмом із доступної літератури та визначили біомасу. |
| Результат | Тепер Аліссон може визначити, скільки добрив використовувати для наступного періоду посіву і, згодом, скільки худоби може прогодувати дана земля. |
Місцевий Контекст: Недовикористання Землі Та Низька Продуктивність
Аліссон Роша да Сілва є професором агрономії Федерального інституту Рондонії, Передового кампусу Сан-Мігель-ду-Гуапоре. Його дослідження проводяться на полях поблизу території установи. Незважаючи на те, що регіон важливий для сільськогосподарського сектора, Аліссон і його команда зрозуміли, що він все ще має структурні проблеми, а саме недостатнє використання землі та низьку продуктивність. Методи використання пасовищ передбачали довільне розміщення тварин на одиницю площі, дотримуючись традицій, що передаються від батька до сина між тваринниками, або навіть вказівок без агрономічних критеріїв, поширених комерційними представниками засобів виробництва.
Низька продуктивність землі прямо корелювала з кількістю худоби, яку організація могла прогодувати. Аліссон і його команда взяли на себе завдання з’ясувати, як розрахувати рівень біомаси, щоб побачити, скільки виробляється корму для худоби. Метою дослідника було з’ясувати, як підвищити продуктивність сільського господарства в контексті точного землеробства та дистанційного зондування. Для цього були потрібні супутникові зображення високої роздільної здатності та алгоритми машинного навчання .
Фокус: Едафокліматичні Обмеження Для Культур
Команда Аліссона в Передовому кампусі Сан-Мігель-ду-Гуапоре Федерального інституту Рондонії має кілька коротко-, середньо- та довгострокових стратегічних цілей. Серед них – сталий розвиток, навчання громадян, здатних змінювати соціальну реальність, а також сприяння та навчання використанню та розробці інноваційних рішень для суспільного прогресу. Таким чином, важливо було досліджувати проблему годівлі худоби не лише для закладу, а й для широких верств населення.
У цьому випадку дослідницька група хотіла визначити параметри, необхідні для розрахунку біомаси та зробити з цього висновки. Деякі показники сільськогосподарської продуктивності потребують додаткових інструментів, як-от вимірювання опадів або температури, тоді як для інших потрібно багато обчислень. Наприклад, оцінка рівня вегетації на одному полі може бути складною, якщо це робити вручну, навіть якщо поле відносно невелике.
Розрахунок біомаси вимагає кількох наборів даних, включаючи дані про коріння рослин, стебла, листя, генеративні та репродуктивні органи. Можна виміряти біомасу вручну за допомогою формул або за допомогою додаткових інструментів, таких як алгоритми машинного навчання. Аліссон вибрав другий варіант, використовуючи EOSDA Crop Monitoring як основне джерело даних.
Складим завданням було визначити, з якими обмеженнями стикається конкретна культура з едафокліматичної точки зору.
Едафокліматичні фактори безпосередньо впливають на розвиток рослин, оскільки вони являють собою екологічний або, точніше, екосистемний вплив на ріст культур.
Дослідження: Супутникова Аналітика Допомагає В Дослідженні
З кінця 2023 року дослідники використовували кілька функцій EOSDA Crop Monitoring для розрахунку біомаси та оцінки едафокліматичних умов.
У контексті вашого продукту ми розробили методи підвищення продуктивності шляхом моніторингу характеристик ґрунту та клімату, яким піддається сільськогосподарська культура, таких як вологість, години світла, поживний баланс тощо.
Давайте глибше поринемо в процес.
Методологія: Вегетаційні Індекси, Вологість Ґрунту Та Добова Температура
На зображенні нижче показано молочну ферму, де практикується ротаційний випас. Раніше було незрозуміло, скільки біомаси виробляється і скільки тварин вона може прогодувати. Це одна з AOI, яку спостерігали Аліссон і його колеги.
Це поле є пасовищем, обробленим Panicum maximum cv. Міягі, вид, який широко використовується в регіоні. Команда використовувала індекси вегетації для оцінки зеленої маси. Завдяки цьому вони зможуть раціонально використовувати територію, розраховуючи те, що вони називають нормою поголів’я тварин, яка в кінцевому підсумку говорить їм, скільки тварин можна утримувати на території протягом певного періоду.
Першим кроком процесу був збір даних. Різні функції платформи EOSDA Crop Monitoring дуже допомогли команді в цьому. Вони використовували індекси вегетації для моніторингу розвитку врожаю. Ці індекси вказують на зеленість рослини, тому зміни кольору можуть означати стресові фактори, такі як нестача добрив або хвороба.
Вологість ґрунту була ще одним корисним показником. Його обчислення допомагає визначити, скільки вологи в ґрунті, і забезпечити достатній рівень зрошення. Ці дані дозволили команді перевірити, чи достатньо поливали посіви.
Третьою функцією, яку використовувала команда, був щоденний моніторинг температури. Ця функція щодня надає дані про погоду та прогноз на наступні 14 днів. Це корисно для оцінки кліматичних умов і забезпечення достатнього поливу в посушливі дні.
Потім команда проаналізувала дані та вивела формулу для розрахунку біомаси.
За допомогою платформи ми співвіднесли індекси вегетації з алгоритмами із існуючої наукової літератури, пов’язаної з біомасою та внесенням добрив.
Результати: Розрахунок Біомаси
Результатами стала розраховована біомаса на основі даних платформи та едафокліматичних умов.
З моменту прийняття EOSDA Crop Monitoring Аліссон і його команда точно визначили параметри продуктивності. Вони успішно спланували поголів’я тварин на пасовищах, спрогнозували продуктивність сільськогосподарських культур і встановили дози азотних добрив для літніх культур, таких як кукурудза, пасовищні культури та цукрова тростина.
Команда підкреслює, що вони перейшли від повного невикористання інструментів підвищення продуктивності до все більшого використання рішень дистанційного зондування в своїй установі.
Вплив: Що Далі?
Передовий кампус Сан-Мігель-ду-Гуапоре Федерального інституту академічної спільноти Рондонії проведе принаймні одне дослідження, спрямоване на застосування індексів вегетації для прогнозування продуктивності пасовищ до кінця 2024 року. Інші ініціативи, заплановані між другим семестром 2024 року та до кінця 2026 року – це моніторинг посівів сої на основі вегетаційних індексів, управління ротаційним випасом худоби з використанням даних про біомасу, отриманих за допомогою вегетаційних індексів, і порівняння індексів NDVI, отриманих із супутників і RPA.
Аліссон вважає, що це дослідження також може бути основою для роботи з громадами та забезпечення того, щоб місцеве населення знало, як екологічно піклуватися про свою землю. Це допоможе уникнути недовикористання та низької продуктивності землі в майбутньому, сприяючи забезпеченню добробуту громад.
Команда EOSDA захоплюється такими дослідниками, як Аліссон Роша де Сілва, який виконує важливу роботу з просування сталого сільського господарства в Бразилії та за її межами. Їхня наукова робота розширює розуміння фермерами інструментів дистанційного зондування та інших інноваційних рішень для сталого сільського господарства. Наукові публікації зазвичай доступні для широких верств населення, тож будь-хто, хто бажає відтворити дослідження, може це зробити. Програма EOSDA Academic Outreach відкрита для будь-яких науковців, які бажають зануритися в майбутнє.
Про автора:
Ксенія Кунах має понад 6 років досвіду написання текстів, працюючи в різних сферах, включаючи бізнес, освіту та медіа-тексти. Попередній досвід Ксенії як менеджерки з розвитку в українській еко-НУО та менеджерки з підбору персоналу в ІТ-компанії робить її ідеальним поєднанням людини, яка захоплюється еко-технологічними інноваціями та вміє легко про них розповідати.
Oстанні статті
Нор-Ест Агро Визначає Продуктивність Через Супутники
Українська Нор-Ест Агро використовує вегетаційні індекси та погодну аналітику в EOSDA Crop Monitoring для визначення ефективності комплексних рішень на полях партнерів.
Пероноспороз: Як Розпізнати, Запобігти Та Боротися
Пероноспороз — агресивна хвороба, що загрожує врожаям. Вчасне виявлення і продумана профілактика допоможуть зберегти посіви та підвищити економічну стабільність агробізнесу.
Фузаріоз: Як Запобігти Та Контролювати Поширення
Спори фузаріозу можуть зберігатися в ґрунті й заражати культури, що робить його постійною проблемою в сільському господарстві. Захистіть ваші посіви, дізнавшись про методи боротьби з патогеном.