水對糧食生產至關重要,而農業約佔世界淡水消耗量的70%。 隨著各國農業產量的增加(到2050年,糧農組織估計需要大約9,7億人的糧食),灌溉土地的需求量將增加50%以上。 但是,氣候變化已經在某些地區減少了農作物的可用水供應。
為了幫助農民解決這一問題,國際馬鈴薯中心(CIP)正在探索改善灌溉的方法。 CIP和秘魯拉莫林國家農業大學的科學家和學生最近的研究證實,紅外(熱成像)相機的圖像可用於檢測農作物的水分脅迫,從而更有效地利用水。
由CIP科學家David Ramirez領導的一組研究人員在秘魯利馬市附近進行了一系列實驗,以確定如何將彩色和紅外圖像的組合用於監測馬鈴薯的水分脅迫。
研究人員白天拍攝了馬鈴薯田的照片,並使用了CIP的開源軟件稱為熱圖像處理器(TIPCIP)來確定何時植物變暖到需要澆水的程度。 通過僅在植物達到該閾值時進行灌溉,研究人員才能顯著減少灌溉用水量。
拉米雷斯說:“目標是確定馬鈴薯獲得豐收所需的最少水量。”
他解釋說:“監測和滴灌相結合,可使農民將種植馬鈴薯所需的水量減少至少每公頃1600立方米,這大約是傳統地面灌溉用水量的一半。”
最佳水管理和引入耐旱品種的結合可以顯著提高馬鈴薯的耐水性,並使其可以在目前幾乎沒有糧食或根本沒有糧食種植的地區或在蒸耕農田的干燥月份種植。
拉米雷斯解釋說,儘管可以將紅外熱像儀安裝在無人機上以監控大型農場的水分壓力,但這種設備的成本對於中小型農民而言實在是太高了。 因此,他計劃測試一種新的選擇-一種將智能手機變成紅外攝像機的插入式設備,售價約為200美元。 CIP科學家最近為智能手機開發了一個新的,更人性化的TIPCIP版本,併計劃在將來的版本中提供有關何時需要多少水的更具體信息。
“通過使用開放獲取技術,我們可以幫助農民用更少的水生產糧食,”拉米雷斯證實。
但是,他補充說,應該對可持續水管理的重要性有更深入的認識來補充這種技術。
這項研究得到了世界銀行通過國家創新農業計劃(PNIA)和國際農業研究磋商組織研究計劃的支持。