ليس من غير المألوف رؤية رشاشات تعمل في يوم ممطر في فلوريدا.
وينطبق الشيء نفسه على المناظر الطبيعية التي تحرقها الشمس خلال أحد الأيام الحارقة في فلوريدا عندما تُركت جداول الري دون تعديل بسبب الأمطار المتوقعة.
بالنسبة للزراعة ، فإن الوضع أكثر تعقيدًا حيث يعتمد المزارعون على علم الري الدقيق لإدارة المحاصيل التي ينتج عنها عائد صحي من الطعام الذي نأكله والنباتات التي نشتريها.
منح المعهد الوطني للأغذية والزراعة (NIFA) التابع لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA) منحة بقيمة 374,999،XNUMX دولارًا أمريكيًا إلى Haimanote Bayabil من جامعة فلوريدا ، وهو أستاذ مساعد في الهندسة الزراعية والبيولوجية في معهد علوم الأغذية والزراعة (UF / IFAS). ) مركز البحوث والتعليم الاستوائية (TREC) في هومستيد. بهذه المنحة ، سيقود فريقًا من العلماء في تطوير منهجية لأنظمة الري بالذكاء الاصطناعي (AI) التي تقدر التبخر ، وهو مكون رئيسي في دورة المياه وهو أمر بالغ الأهمية في صيانة المحاصيل من الحقول الزراعية.
قال بيابل: "إن عملية التبخر هي عملية كثيفة الطاقة ومع ذلك فهي عنصر حاسم في دورة المياه ، والتي لم يتم قياسها حتى الآن". "نعتزم تطوير طريقة لتقدير معدلات التبخر الفعلية على مستوى الحقل ومستويات الإجهاد المائي للمحاصيل ، بناءً على مدى عطش النباتات ، مما يسمح بتنفيذ ممارسات إدارة الري الدقيقة على مستويات مختلفة."
سيستخدم المشروع التجارب الميدانية وتحليلات البيانات وتطوير الذكاء الاصطناعي لتوليد الخوارزمية ، بالإضافة إلى النمذجة الهيدرولوجية والمحاصيل ، وبذلك يرتقي بعلم الزراعة إلى المستوى التالي وفي أيدي من هم في أمس الحاجة إليه - المزارعون والمزارعون.
يعتقد البيابل ، الذي قدم الاقتراح ، أن المنهجية ستعمل على تطوير تقنيات جدولة الري الحالية - المجهزة بأجهزة استشعار وذكاء اصطناعي من خلال تزويد المزارعين والمزارعين بالتكنولوجيا اللازمة لموازنة الري الفعال الدقيق الذي يزيد من إنتاجية المحاصيل ويوفر المياه مع استمرار السماح عليهم أن يكونوا بمثابة المشرفين الرئيسيين على تحسين جودة المياه والبيئة
سيوفر حساب التبخر النتح على نطاق ميداني معلومات مهمة سيكون لها مجموعة واسعة من التطبيقات في الطقس والمناخ والنمذجة الهيدرولوجية وإدارة الموارد المائية ، وليس فقط الزراعة المروية.
وأضاف: "نتوقع تطوير أداة ويب ذات ذكاء اصطناعي ، ومع التقدم في تقنيات الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء ، نتوقع أن يتمكن المزارعون من جمع وتحميل صورهم الخاصة على الموقع والحصول على تعليقات".
بالإضافة إلى ذلك ، سيتم استخدام النتائج أيضًا للضبط الدقيق لنماذج المحاصيل والمناخ التي يمكن استخدامها لتوجيه المزارعين والمزارعين بقرارات إدارة الري.
ستبدأ التجارب الميدانية على الفور في TREC وستتكون من 32 قطعة أرض تجريبية حيث سيتم زراعة الفاصوليا الخضراء والذرة الحلوة ، وهما اثنتان من أكثر السلع إنتاجًا في فلوريدا. سيتم إعداد التجربة لتوفير نطاقات مختلفة من علاجات الري مع إمكانات استكشاف الأخطاء وإصلاحها عن طريق التحكم عن بعد. سيتم أيضًا تركيب محطة أرصاد جوية في الموقع التجريبي لرصد أحوال الطقس والتفاعلات التي تحدث طوال التجربة.
قال بيابل: "ستسمح لنا دراسة معالجات الري المختلفة بفهم استجابة المحاصيل والتغيرات في معدلات التبخر والنتح كدالة على مستوى الري".
تتويج المشروع بإنشاء موقع على شبكة الإنترنت بأدوات الذكاء الاصطناعي المتاحة للاستخدام العام. سيتم استخدام البنية التحتية البحثية التي تم إنشاؤها في إطار هذا المشروع لتنفيذ تجارب أكثر تقدمًا وتعقيدًا بسهولة لإجراء البحوث طويلة الأجل وأنشطة الإرشاد في إدارة المياه الدقيقة لإنتاج الخضروات.
قال بيابل: "آمل أن يكون لهذا المشروع تأثير كبير وطويل الأمد على الجهود الأكبر لتطوير جهود واقعية ومستدامة لإدارة الأراضي والمياه والتي لا تحافظ على المياه وتزيد من إنتاجية المحاصيل فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين جودة المياه وخدمات النظام البيئي". .
ينضم إلى بيابل فريق عالي التخصص من الباحثين الموجودين على مستوى الولاية بما في ذلك بروس شيفر ، أستاذ الفسيولوجيا البيئية لمحاصيل البستنة شبه الاستوائية والاستوائية بصفته باحثًا رئيسيًا مشاركًا ، ويونغ جو هير ، الأستاذ المساعد للهيدرولوجيا والهندسة الزراعية من TREC. انضم إلى الفريق من Gainesville و Immokalee ، على التوالي ، Gerrit Hoogenboom ، الأستاذ والباحث البارز UF في نمذجة المحاصيل وأنظمة دعم القرار والأمن الغذائي ، و Ioannis Ampatzidis ، الأستاذ المساعد في هندسة الزراعة الدقيقة من UF / IFAS Southwest Florida Research and Education مركز. وسيأتي تعاون إضافي من مركز علوم الأرض والمراقبة الجيولوجية للولايات المتحدة (USGS).
- لورد رودريغيز ، جامعة فلوريدا