Vzhledem k rostoucímu dopadu globálních klimatických změn na zemědělskou produkci farmáři v Jižní Africe aktivně hledají inovativní technologie, které by jim pomohly čelit. Rozšířené přijetí pokročilé technologie půdních senzorů v mnoha částech Jižní Afriky představuje důležitý krok k přesnému zemědělství v zemědělském průmyslu země.
Vzestup precizního zemědělství
Precizní zemědělství je metoda, která využívá informační technologie a analýzu dat k optimalizaci produkce plodin. Monitorováním půdních podmínek v reálném čase mohou zemědělci vědečtěji hospodařit svá pole, zvyšovat výnosy a snižovat plýtvání zdroji. Jihoafrické ministerstvo zemědělství se spojilo s řadou technologických společností, aby na farmách po celé zemi rozmístilo tisíce půdních senzorů.
Jak fungují půdní senzory
Tyto senzory jsou zabudovány do půdy a dokáží v reálném čase monitorovat klíčové ukazatele, jako je vlhkost, teplota, obsah živin a elektrická vodivost. Data jsou bezdrátově přenášena na cloudovou platformu, kde k nim mohou zemědělci přistupovat prostřednictvím svých chytrých telefonů nebo počítačů a získávat personalizované zemědělské poradenství.
Například když senzory detekují, že vlhkost půdy je pod určitou prahovou hodnotou, systém automaticky upozorní zemědělce na nutnost zavlažování. Podobně, pokud půda nemá dostatek živin, jako je dusík, fosfor a draslík, systém doporučí zemědělcům aplikaci správného množství hnojiva. Tato přesná metoda hospodaření nejen zlepšuje efektivitu růstu plodin, ale také snižuje plýtvání vodou, hnojivy a dalšími zdroji.
Skutečný příjem zemědělců
Na farmě v provincii Východní Kapsko v Jižní Africe používá farmář John Mbelele půdní senzory již několik měsíců. „Dříve jsme se museli spoléhat na zkušenosti a tradiční metody, abychom posoudili, kdy zavlažovat a hnojit. Nyní s těmito senzory mohu přesně vědět, v jakém stavu je půda, což mi dává větší jistotu v růst mých plodin.“
Mbele také poznamenal, že díky senzorům jeho farma spotřebuje asi o 30 procent méně vody a o 20 procent méně hnojiv, přičemž výnosy plodin se zvyšují o 15 procent. To nejen snižuje výrobní náklady, ale také snižuje dopad na životní prostředí.
Případová studie
Případ 1: Farma Oasis ve Východním Kapsku
Pozadí:
Farma Oasis Farm, která se nachází v provincii Východní Kapsko v Jižní Africe, se rozkládá na ploše přibližně 500 hektarů a pěstuje převážně kukuřici a sóju. Vzhledem k nepravidelným srážkám v regionu v posledních letech hledá farmář Peter van der Merwe způsoby, jak zefektivnit využívání vody.
Aplikace senzorů:
Začátkem roku 2024 Peter nainstaloval na farmě 50 půdních senzorů, které jsou rozmístěny na různých pozemcích a monitorují vlhkost, teplotu a obsah živin v půdě v reálném čase. Každý senzor odesílá data do cloudové platformy každých 15 minut, která si Peter může prohlížet v reálném čase prostřednictvím mobilní aplikace.
Konkrétní výsledky:
1. Přesné zavlažování:
Peter s využitím dat ze senzorů zjistil, že vlhkost půdy na některých pozemcích v určitém časovém období výrazně klesla, zatímco na jiných zůstala stabilní. Na základě těchto dat upravil svůj zavlažovací plán a zavedl strategii zónového zavlažování. V důsledku toho se spotřeba závlahové vody snížila přibližně o 35 procent, zatímco výnosy kukuřice a sóji se zvýšily o 10 procent, respektive o 8 procent.
2. Optimalizujte hnojení:
Senzory také monitorují obsah živin, jako je dusík, fosfor a draslík, v půdě. Peter na základě těchto údajů upravil svůj hnojicí plán, aby se vyhnul nadměrnému hnojení. V důsledku toho se spotřeba hnojiv snížila přibližně o 25 procent a zároveň se zlepšil nutriční stav plodin.
3. Varování před škůdci:
Senzory také pomohly Petrovi detekovat škůdce a choroby v půdě. Analýzou údajů o teplotě a vlhkosti půdy dokázal předpovědět výskyt škůdců a chorob a přijmout preventivní opatření ke snížení používání pesticidů.
Zpětná vazba od Petera van der Meweho:
„Díky půdnímu senzoru jsem mohl řídit svou farmu vědečtěji. Dříve jsem se vždy obával nadměrného zavlažování nebo hnojení, teď se mohu rozhodovat na základě skutečných dat. To nejen zvyšuje produkci, ale také snižuje dopad na životní prostředí.“
Případ 2: „Slunné vinice“ v Západním Kapsku
Pozadí:
Vinařství Sunshine Vineyards, které se nachází v provincii Západní Kapsko v Jižní Africe, je známé produkcí vysoce kvalitních vín. Majitelka vinice Anna du Plessis čelí problému klesajících výnosů a kvality hroznů v důsledku dopadů klimatických změn na vinařskou produkci.
Aplikace senzorů:
V polovině roku 2024 Anna nainstalovala ve vinicích 30 půdních senzorů, které jsou rozmístěny pod různými odrůdami vinné révy, aby v reálném čase monitorovaly vlhkost půdy, teplotu a obsah živin. Anna také používá meteorologické senzory k monitorování dat, jako je teplota vzduchu, vlhkost a rychlost větru.
Konkrétní výsledky:
1. Správa pokut:
Díky datům ze senzorů je Anna schopna přesně pochopit půdní podmínky pod každou révou. Na základě těchto dat upravila plány zavlažování a hnojení a zavedla zdokonalené postupy. Výsledkem je výrazné zlepšení výnosu a kvality hroznů, stejně jako kvality vín.
2. Hospodaření s vodními zdroji:
Senzory pomohly Anně optimalizovat spotřebu vody. Zjistila, že vlhkost půdy na některých pozemcích byla v určitých časových obdobích příliš vysoká, což vedlo k nedostatku kyslíku v kořenech vinné révy. Úpravou zavlažovacího plánu se vyhnula nadměrnému zavlažování a ušetřila vodu.
3. Adaptabilita na klima:
Meteorologické senzory pomáhají Anně sledovat dopady klimatických změn na její vinice. Na základě údajů o teplotě a vlhkosti vzduchu upravila prořezávání a zastínění vinic, aby se zlepšila jejich odolnost vůči klimatickým změnám.
Zpětná vazba od Anny du Plessis:
„Díky půdním a meteorologickým senzorům jsem dokázal lépe spravovat svou vinici. To nejen zlepšuje výnos a kvalitu hroznů, ale také mi to umožňuje lépe porozumět dopadům klimatických změn. To bude velmi užitečné pro mé budoucí plány výsadby.“
Případ 3: Harvest Farm v KwaZulu-Natal
Pozadí:
Farma Harvest se nachází v provincii KwaZulu-Natal a pěstuje převážně cukrovou třtinu. Vzhledem k nepravidelným srážkám v regionu hledá farmář Rashid Patel způsoby, jak zvýšit produkci cukrové třtiny.
Aplikace senzorů:
Ve druhé polovině roku 2024 Rashid nainstaloval na farmě 40 půdních senzorů, které jsou rozmístěny na různých pozemcích a monitorují vlhkost půdy, teplotu a obsah živin v reálném čase. Použil také drony k pořizování leteckých snímků a monitorování růstu cukrové třtiny.
Konkrétní výsledky:
1. Zvýšení produkce:
Díky datům ze senzorů dokázal Rashid přesně pochopit stav půdy na každém pozemku. Na základě těchto dat upravil plány zavlažování a hnojení a zavedl strategie precizního zemědělství. Výsledkem bylo zvýšení výnosu cukrové třtiny přibližně o 15 %.
2. Šetřete zdroje:
Senzory pomohly Rašídovi optimalizovat využití vody a hnojiv. Na základě údajů o vlhkosti půdy a obsahu živin upravil plány zavlažování a hnojení, aby se zabránilo nadměrnému zavlažování a hnojení a šetřilo se zdroje.
3. Ochrana proti škůdcům:
Senzory také pomohly Rašídovi odhalit škůdce a choroby v půdě. Na základě údajů o teplotě a vlhkosti půdy přijal opatření ke snížení používání pesticidů.
Zpětná vazba od Rashida Patela:
„Díky půdnímu senzoru jsem mohl řídit svou farmu vědečtěji. To nejen zvyšuje výnos cukrové třtiny, ale také snižuje dopad na životní prostředí. V budoucnu plánuji dále rozšířit používání senzorů, abych dosáhl vyšší efektivity zemědělské produkce.“
Podpora vlády a technologických firem
Jihoafrická vláda přikládá velký význam rozvoji precizního zemědělství a poskytuje řadu politických podpor a finančních dotací. „Propagací technologií precizního zemědělství doufáme, že zlepšíme efektivitu zemědělské produkce, ochráníme potravinovou bezpečnost státu a podpoříme udržitelný rozvoj,“ uvedl vládní úředník.
Aktivně se zapojuje i několik technologických společností, které nabízejí různé typy půdních senzorů a platforem pro analýzu dat. Tyto společnosti nejen dodávají hardwarové vybavení, ale také poskytují zemědělcům technické školení a podpůrné služby, které jim pomáhají tyto nové technologie lépe využívat.
Výhled do budoucna
Díky neustálému pokroku a popularizaci technologie půdních senzorů uvede zemědělství v Jižní Africe éru inteligentnějšího a efektivnějšího zemědělství. V budoucnu by tyto senzory mohly být kombinovány s drony, automatizovanými zemědělskými stroji a dalšími zařízeními a vytvořit tak kompletní inteligentní zemědělský ekosystém.
Dr. John Smith, jihoafrický zemědělský expert, uvedl: „Půdní senzory jsou důležitou součástí precizního zemědělství. S těmito senzory můžeme lépe porozumět potřebám půdy a plodin, což umožňuje efektivnější zemědělskou produkci. To nejen pomůže zvýšit produkci potravin, ale také sníží dopad na životní prostředí a přispěje k udržitelnému rozvoji.“
Závěr
Jihoafrické zemědělství prochází technologickou transformací. Široké využití půdních senzorů nejen zlepšuje efektivitu zemědělské produkce, ale přináší také zemědělcům skutečné ekonomické výhody. Díky neustálému pokroku v technologiích a politické podpoře bude precizní zemědělství hrát stále důležitější roli v Jižní Africe i na celém světě a pozitivně přispívat k dosažení Cílů udržitelného rozvoje.
Čas zveřejnění: 20. ledna 2025