A visão de sprinklers funcionando em um dia chuvoso não é incomum na Flórida.
O mesmo vale para ver paisagens queimadas pelo sol durante um dos dias sufocantes da Flórida, quando os horários de irrigação não foram modificados devido à previsão de chuva.
Para a agricultura, a situação é mais complexa porque os agricultores dependem da ciência da irrigação de precisão para gerir as culturas que resultam num rendimento saudável dos alimentos que comemos e das plantas que compramos.
O Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura (NIFA) do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA) acaba de conceder uma doação de US$ 374,999 a Haimanote Bayabil, da Universidade da Flórida, professor assistente de engenharia agrícola e biológica em seu Instituto de Ciências Agrícolas e Alimentares (UF/IFAS). ) Centro Tropical de Pesquisa e Educação (TREC) em Homestead. Com essa bolsa, ele liderará uma equipe de cientistas no desenvolvimento da metodologia para sistemas de irrigação com inteligência artificial (IA) que estimam a evapotranspiração, um componente principal do ciclo da água que é crítico na manutenção das culturas em campos agrícolas.
“A evapotranspiração é um processo que consome muita energia e, ainda assim, é um componente crítico do ciclo da água, que até agora não foi medido”, disse Bayabil. “Pretendemos desenvolver um método para estimar as taxas reais de evapotranspiração em nível de campo e os níveis de estresse hídrico das culturas, com base na sede das plantas, o que permitiria a implementação de práticas de manejo de irrigação de precisão em diferentes escalas.”
O projeto utilizará experiências de campo, análise de dados e desenvolvimento de IA para geração de algoritmos, bem como modelação hidrológica e de culturas, trazendo a ciência da agricultura para o próximo nível e nas mãos daqueles que mais precisam dela – produtores e agricultores.
Bayabil, que apresentou a proposta, acredita que a metodologia irá avançar as atuais tecnologias de programação de irrigação - que são equipadas com sensores e inteligência artificial, dando aos agricultores e produtores a tecnologia necessária para equilibrar a irrigação de precisão eficaz que aumenta a produtividade das culturas e economiza água, ao mesmo tempo que permite para servirem como administradores-chave da melhoria da qualidade da água e do ambiente
O cálculo da evapotranspiração em escala de campo fornecerá informações críticas que teriam uma ampla gama de aplicações em modelagem meteorológica, climática e hidrológica e gestão de recursos hídricos, e não apenas na agricultura irrigada.
“Prevemos desenvolver uma ferramenta web com inteligência artificial e, com os avanços nas tecnologias de detecção infravermelha, esperamos que os produtores sejam capazes de coletar e enviar suas próprias imagens para o site e obter feedback”, acrescentou.
Além disso, os resultados também serão utilizados para aperfeiçoar modelos de culturas e climáticos que podem ser utilizados para orientar agricultores e produtores nas decisões de gestão da irrigação.
Os experimentos de campo começarão imediatamente no TREC e consistirão em 32 parcelas experimentais onde serão cultivados feijão verde e milho doce, dois dos produtos mais produzidos na Flórida. O experimento será configurado para fornecer diversas gamas de tratamentos de irrigação com recursos de solução de problemas por controle remoto. Uma estação meteorológica também será instalada no local experimental para monitorar as condições climáticas e as interações que ocorrem ao longo da experiência.
“O estudo de diferentes tratamentos de irrigação nos permitirá compreender a resposta das culturas e as mudanças nas taxas de evapotranspiração em função do nível de irrigação”, disse Bayabil.
O ponto culminante do projeto será o desenvolvimento de um site com ferramentas de IA disponibilizadas para uso público. A infra-estrutura de investigação estabelecida no âmbito deste projecto será utilizada para implementar facilmente experiências mais avançadas e complexas para a realização de actividades de investigação e extensão a longo prazo na gestão precisa da água para a produção vegetal.
“Espero que este projeto tenha um impacto significativo e duradouro nos esforços maiores para desenvolver esforços realistas e sustentáveis de gestão da terra e da água que não apenas conservem a água e aumentem a produtividade das culturas, mas também melhorem a qualidade da água e os serviços ecossistémicos”, disse Bayabil. .
Bayabil é acompanhado por uma equipe altamente especializada de pesquisadores localizados em todo o estado, incluindo Bruce Schaffer, professor de ecofisiologia de culturas hortícolas subtropicais e tropicais como co-investigador principal, e Young Gu Her, professor assistente de hidrologia e engenharia agrícola do TREC. Juntando-se à equipe de Gainesville e Immokalee, respectivamente, estão Gerrit Hoogenboom, professor e bolsista proeminente da UF em modelagem de culturas, sistemas de apoio à decisão e segurança alimentar, e Ioannis Ampatzidis, professor assistente de engenharia agrícola de precisão da UF/IFAS Southwest Florida Research and Education Centro. Colaboração adicional virá do Centro de Observação e Ciência de Recursos Terrestres do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS).
- Lourdes Rodriguez, Universidade da Flórida