Вода має найважливіше значення для виробництва продовольства, а на сільське господарство припадає близько 70 відсотків світового споживання прісної води. У міру того як країни збільшують обсяги виробництва сільськогосподарської продукції (до 2050 року, за оцінками ФАО, потрібно буде прогодувати приблизно 9,7 мільярда чоловік), площі зрошуваних земель повинні будуть збільшитися більш ніж на 50%. Однак зміна клімату вже призводить до скорочення запасів води, доступної для сільськогосподарських культур в деяких регіонах.
Щоб допомогти фермерам впоратися з цією проблемою, Міжнародний картопляний центр (CIP) вивчає шляхи поліпшення іригації. Недавні дослідження вчених і студентів з CIP і Національного Аграрного Університету Ла-Моліна в Перу підтвердили, що зображення з інфрачервоних (термографических) камер можуть бути використані для виявлення водного стресу в сільськогосподарських культурах і тим самим використовувати воду більш ефективно.
Група дослідників на чолі з вченим CIP Девідом Рамірес провела ряд експериментів недалеко від міста Ліма (Перу), щоб визначити, як поєднання кольорових і інфрачервоних зображень може бути використано для моніторингу водного стресу рослин картоплі.
Дослідники фотографували картопляне поле протягом дня і використовували розроблене CIP програмне забезпечення з відкритим доступом під назвою Thermal Image Processor (TIPCIP), щоб визначити, коли рослини стали настільки теплими, що їх необхідно було поливати. Проводячи зрошення тільки тоді, коли рослини досягли цього порогу, дослідники змогли значно зменшити кількість води, що використовується для зрошення.
«Мета полягала в тому, щоб визначити мінімальну кількість води, необхідне картоплі для отримання хорошого врожаю», - сказав Рамірес.
«Поєднання моніторингу та крапельного зрошення може дозволити фермерам скоротити кількість води, необхідної для вирощування картоплі, щонайменше на 1600 кубометрів на гектар, що становить приблизно половину обсягу води, використовуваної при традиційному поверхневому зрошенні», - пояснив він.
Поєднання оптимального управління водними ресурсами та впровадження посухостійких сортів могло б значно підвищити водостійкість картоплі і дозволити його вирощувати в регіонах, де в даний час вирощується мало або взагалі немає продовольства, або в посушливі місяці, коли сільськогосподарські угіддя залягають під паром.
Рамірес пояснив, що, хоча інфрачервоні камери можуть бути встановлені на безпілотники для моніторингу водного стресу на великих фермах, вартість такого обладнання непомірно висока для дрібних і середніх фермерів. Таким чином, він планує протестувати нову опцію - пристрій, що підключається, яке перетворює смартфон в інфрачервону камеру і коштує близько 200 доларів. Вчені CIP недавно розробили нову, більш зручну для користувача версію TIPCIP для смартфонів і планують майбутню версію, яка буде надавати більш конкретну інформацію про те, коли і скільки потрібно води.
«Завдяки використанню технології відкритого доступу ми можемо допомогти фермерам виробляти продукти харчування з меншою кількістю води», - підтвердив Рамірес.
Однак, додав він, така технологія повинна доповнюватися більш глибоким усвідомленням важливості сталого управління водними ресурсами.
Це дослідження було підтримано Світовим банком через національну інноваційну аграрну програму (PNIA) і дослідницьку програму CGIAR.