水对粮食生产至关重要,而农业约占世界淡水消耗量的70%。 随着各国农业产量的增加(到2050年,粮农组织估计需要大约9,7亿人的粮食),灌溉土地的需求量将增加50%以上。 但是,气候变化已经在某些地区减少了农作物的可用水供应。
为了帮助农民应对这一问题,国际马铃薯中心(CIP)正在探索改善灌溉的方法。 来自CIP和秘鲁拉莫利纳国立农业大学的科学家和学生最近的研究证实,红外(热像仪)相机的图像可用于检测农作物的水分胁迫,从而更有效地利用水。
由CIP科学家大卫·拉米雷斯(David Ramirez)领导的一组研究人员在秘鲁利马市附近进行了一系列实验,以确定如何将彩色和红外图像的组合用于监测马铃薯植株的水分胁迫。
研究人员白天拍摄了马铃薯田,并使用了称为热图像处理器(TIPCIP)的开源CIP软件来确定植物何时可以温暖到可以浇水的程度。 通过仅在植物达到该阈值时进行灌溉,研究人员才能显着减少灌溉用水量。
拉米雷斯说:“目标是确定马铃薯获得丰收所需的最少水量。”
他解释说:“监测与滴灌相结合,可使农民将种植马铃薯所需的水量减少至少每公顷1600立方米,这大约是传统地表灌溉用水量的一半。”
最佳水管理和引入耐旱品种的结合可以显着提高马铃薯的耐水性,并使马铃薯可以在目前食物很少或根本没有食物的地区或在耕地休耕的干旱月份种植。
拉米雷斯解释说,尽管可以将红外热像仪安装在无人机上,以监控大型农场的水分压力,但这种设备的价格对于中小型农民来说实在是太高了。 因此,他计划测试一种新的选择-一种将智能手机变成红外摄像机的插入式设备,售价约为200美元。 CIP科学家最近为智能手机开发了一个新的,更人性化的TIPCIP版本,并且正在计划将来的版本,该版本将提供有关何时需要多少水的更多具体信息。
拉米雷斯说:“通过使用开放获取技术,我们可以帮助农民用更少的水生产粮食。”
但是,他补充说,必须通过对可持续水管理的重要性的更多认识来补充这种技术。
这项研究得到了世界银行通过国家农业创新计划(PNIA)和国际农业研究磋商组织研究计划的支持。