Woda jest niezbędna do produkcji żywności, a rolnictwo odpowiada za około 70 procent światowego zużycia świeżej wody. Ponieważ kraje zwiększają produkcję rolną (do 2050 r. FAO szacuje, że około 9,7 miliarda ludzi będzie musiało się wyżywić), powierzchnia nawadniana będzie musiała wzrosnąć o ponad 50%. Jednak zmiany klimatyczne już teraz ograniczają dostępność wody dla upraw w niektórych regionach.
Aby pomóc rolnikom w rozwiązaniu tego problemu, Międzynarodowe Centrum Ziemniaków (CIP) bada sposoby poprawy nawadniania. Ostatnie badania naukowców i studentów z CIP i Narodowego Uniwersytetu Rolniczego La Moline w Peru potwierdziły, że obrazy z kamer na podczerwień (termograficznych) można wykorzystać do wykrywania stresu wodnego w uprawach, a tym samym do bardziej efektywnego wykorzystania wody.
Grupa naukowców pod przewodnictwem naukowca CIP Davida Ramireza przeprowadziła serię eksperymentów w pobliżu miasta Lima (Peru), aby ustalić, w jaki sposób można zastosować kombinację obrazów kolorowych i podczerwonych do monitorowania stresu wodnego roślin ziemniaka.
Naukowcy zrobili zdjęcia pola ziemniaka w ciągu dnia i wykorzystali oprogramowanie CIP typu open source o nazwie Thermal Image Processor (TIPCIP), aby ustalić, kiedy rośliny stały się tak ciepłe, że trzeba je podlać. Przeprowadzając nawadnianie tylko wtedy, gdy rośliny osiągnęły ten próg, naukowcy byli w stanie znacznie zmniejszyć ilość wody zużywanej do nawadniania.
„Celem było określenie minimalnej ilości wody potrzebnej do uzyskania dobrych zbiorów ziemniaków”, powiedział Ramirez.
„Połączenie monitorowania i nawadniania kropelkowego może pozwolić rolnikom zmniejszyć ilość wody potrzebnej do uprawy ziemniaków o co najmniej 1600 metrów sześciennych na hektar, co stanowi około połowę objętości wody używanej w tradycyjnym nawadnianiu powierzchniowym” - wyjaśnił.
Połączenie optymalnej gospodarki wodnej i wprowadzenia odmian odpornych na suszę może znacznie zwiększyć odporność ziemniaka na wodę i umożliwić jego uprawę w regionach, w których obecnie brakuje żywności lub nie ma jej wcale, lub w suchych miesiącach, gdy grunty rolne są parowane.
Ramirez wyjaśnił, że chociaż kamery na podczerwień mogą być instalowane na dronach w celu monitorowania stresu wodnego w dużych gospodarstwach, koszt takiego sprzętu jest zbyt wysoki dla małych i średnich rolników. Dlatego planuje przetestować nową opcję - urządzenie wtyczkowe, które zamienia smartfon w kamerę na podczerwień i kosztuje około 200 USD. Naukowcy z CIP opracowali niedawno nową, bardziej przyjazną dla użytkownika wersję TIPCIP na smartfony i planują przyszłą wersję, która dostarczy bardziej szczegółowych informacji o tym, kiedy i ile wody jest potrzebne.
„Stosując technologię otwartego dostępu, możemy pomóc rolnikom w produkcji żywności przy mniejszej ilości wody”, potwierdził Ramirez.
Dodał jednak, że takiej technologii powinna towarzyszyć głębsza świadomość znaczenia zrównoważonego zarządzania zasobami wodnymi.
Badanie to zostało wsparte przez Bank Światowy w ramach Narodowego Programu Rolniczego Innowacji (PNIA) i programu badawczego CGIAR.