Sức khỏe của đất đóng vai trò quan trọng trong việc biến đất bỏ hoang thành đất màu mỡ để trồng cà phê. Bằng cách duy trì đất khỏe mạnh, người trồng cà phê có thể cải thiện sự phát triển của cây, sức khỏe của lá, chất lượng nụ, quả và hạt, cũng như năng suất. Việc giám sát đất truyền thống tốn nhiều công sức, thời gian và dễ xảy ra lỗi. Nâng cao hệ thống giám sát bằng công nghệ IoT hỗ trợ AI để cho phép thay đổi nhanh chóng và chính xác. Hệ thống quản lý độ phì nhiêu của đất tích hợp biến đất cằn cỗi thành đất màu mỡ bằng cách sử dụng phân tích dữ liệu thời gian thực để tối ưu hóa sức khỏe của đất, tối đa hóa hiệu quả, cải thiện tính bền vững và ngăn ngừa sự phát triển quá mức của cây trồng. Phương pháp RNN-IoT sử dụng cảm biến IoT trong các đồn điền cà phê để thu thập dữ liệu thời gian thực về nhiệt độ đất, độ ẩm, độ pH, mức độ dinh dưỡng, thời tiết, mức độ CO2, EC, TDS và dữ liệu lịch sử. Sử dụng nền tảng đám mây không dây để truyền dữ liệu. Thử nghiệm và huấn luyện bằng cách sử dụng mạng nơ-ron hồi quy (RNN) và các đơn vị hồi quy có cổng để thu thập dữ liệu nhằm dự đoán sức khỏe của đất và thiệt hại cây trồng. Các nhà nghiên cứu tiến hành các thử nghiệm định tính chi tiết để đánh giá phương pháp RNN-IoT được đề xuất. Sử dụng các khuyến nghị phản thực tế để phát triển các chiến lược tưới tiêu, bón phân, quản lý phân bón và quản lý cây trồng thay thế, có tính đến điều kiện đất hiện tại, dự báo và dữ liệu lịch sử. Độ chính xác được đánh giá bằng cách so sánh với các thuật toán học sâu khác. So với các phương pháp giám sát đất truyền thống, việc giám sát sức khỏe đất bằng phương pháp RNN-IoT giúp cải thiện hiệu quả và độ chính xác. Giảm thiểu tác động đến môi trường bằng cách giảm thiểu lượng nước và phân bón sử dụng. Cải thiện khả năng ra quyết định và tính sẵn có của dữ liệu cho nông dân với ứng dụng di động cung cấp dữ liệu thời gian thực, các khuyến nghị do AI tạo ra và khả năng phát hiện thiệt hại tiềm tàng cho cây trồng để có hành động nhanh chóng.
Vào thế kỷ 19, việc trồng cà phê ở Brazil bắt đầu mở rộng sang vùng Cerrado. Cerrado là một vùng thảo nguyên rộng lớn với đất đai nghèo dinh dưỡng. Tuy nhiên, nông dân trồng cà phê Brazil đã phát triển các phương pháp mới để cải thiện đất, chẳng hạn như sử dụng vôi và phân bón. Kết quả là, Cerrado hiện là vùng sản xuất cà phê lớn nhất thế giới. Đất màu mỡ chứa nhiều các thành phần như nitơ, phốt pho, kali, canxi, magiê, lưu huỳnh và sắt. Loại đất tốt nhất để trồng cà phê là đất thịt pha cát ở miền bắc Karnataka, Ấn Độ, có kết cấu tốt, khả năng thoát nước và giữ nước tốt. Đất trồng cà phê cần thoát nước tốt để tránh úng nước và thối rễ. Cây cà phê có hệ rễ phát triển mạnh, ăn sâu vào đất và hấp thụ chất dinh dưỡng và nước. Đất giàu dinh dưỡng là nền tảng cho sự sinh trưởng và phát triển tối ưu của cây cà phê, góp phần sản xuất ra những hạt cà phê chất lượng cao. Độ phì nhiêu đề cập đến khả năng của đất trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu (như nitơ, phốt pho và kali) cho sự phát triển của cây trồng. Đất khỏe mạnh dẫn đến cây cà phê khỏe mạnh hơn, cho năng suất cao hơn và hạt cà phê chất lượng cao. Cây cà phê phát triển tốt trong đất hơi chua với độ pH từ 5.0 đến 6.5.
Che phủ đất, sử dụng phân hữu cơ, phân bón hữu cơ, canh tác tối thiểu, bảo tồn nước và quản lý bóng râm là những chiến lược lâu đời để cải thiện độ phì nhiêu của đất. Việc sử dụng cảm biến IoT để theo dõi và cải thiện sức khỏe đất trong các đồn điền cà phê và phục hồi độ phì nhiêu của đất ở vùng đất khô hạn là một giải pháp sáng tạo và hiệu quả. Cảm biến đất đo lượng nitơ, phốt pho và kali. Cảm biến nhiệt độ đất cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của cây và khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng. Nông dân có thể bảo vệ cây cà phê khỏi nhiệt độ khắc nghiệt bằng cách theo dõi nhiệt độ đất. Phân tích các mô hình nhiệt độ đất có thể bảo vệ cây cà phê khỏi nhiệt độ khắc nghiệt. Cảm biến IoT giúp nông dân tối ưu hóa tưới tiêu, bón phân và các hoạt động quản lý đất khác để có đất khỏe mạnh hơn và năng suất cao hơn bằng cách cung cấp dữ liệu đất theo thời gian thực.
Phân tích toàn diện dữ liệu về hàm lượng dinh dưỡng trong đất để dự đoán khả năng thiếu hụt chất dinh dưỡng, giúp nông dân bón phân hiệu quả và tiết kiệm. Việc giám sát đất thường xuyên sẽ cho phép bạn theo dõi những thay đổi về tình trạng đất và kịp thời thực hiện các biện pháp an toàn.
Internet vạn vật (IoT) là công nghệ then chốt cho nông nghiệp thông minh vì nó có thể thu thập và phân tích dữ liệu từ các cảm biến trong thời gian thực. Hệ thống đo lường đất dựa trên IoT có thể cung cấp dữ liệu thời gian thực về các thông số đất, cho phép nông dân nhanh chóng phản ứng với những thay đổi. Công việc nghiên cứu trong tương lai về hệ thống đo lường đất dựa trên IoT có thể tập trung vào việc đơn giản hóa việc thiết lập và bảo trì hệ thống.
Thời gian đăng bài: 11/07/2024