Jordhelse er avgjørende for å omdanne brakkjord til fruktbar jord for kaffedyrking. Ved å opprettholde sunn jord kan kaffedyrkere forbedre plantevekst, bladhelse, knopp-, kirsebær- og bønnekvalitet og avling. Tradisjonell jordovervåking er arbeidskrevende, tidkrevende og utsatt for feil. Forbedre overvåkingssystemene med AI-drevet IoT-teknologi for å muliggjøre raske og nøyaktige endringer. Integrerte systemer for jordfruktbarhetsstyring omdanner gold mark til fruktbar mark ved hjelp av sanntidsdataanalyse for å optimalisere jordhelsen, maksimere effektiviteten, forbedre bærekraften og forhindre avlingsvekst. RNN-IoT-tilnærmingen bruker IoT-sensorer i kaffeplantasjer for å samle inn sanntidsdata om jordtemperatur, fuktighet, pH, næringsnivåer, vær, CO2-nivåer, EC, TDS og historiske data. Bruk en trådløs skyplattform for dataoverføring. Test og tren ved hjelp av tilbakevendende nevrale nettverk (RNN-er) og portstyrte tilbakevendende enheter for å samle inn data for å forutsi jordhelse og avlingsskader. Forskerne gjennomfører detaljerte kvalitative tester for å evaluere den foreslåtte RNN-IoT-tilnærmingen. Bruk kontrafaktiske anbefalinger for å utvikle alternative strategier for vanning, gjødsling, gjødselhåndtering og avlingshåndtering, med tanke på eksisterende jordforhold, prognoser og historiske data. Nøyaktighet vurderes ved sammenligning med andre dyplæringsalgoritmer. Sammenlignet med tradisjonelle jordovervåkingsmetoder forbedrer jordhelseovervåking ved hjelp av RNN-IoT-metoder effektivitet og nøyaktighet. Minimer miljøpåvirkningen ved å minimere vann- og gjødselforbruket. Forbedre bondens beslutningstaking og datatilgjengelighet med en mobilapp som gir sanntidsdata, AI-genererte anbefalinger og muligheten til å oppdage potensielle avlingsskader for rask handling.
På 1800-tallet begynte kaffedyrkingen i Brasil å ekspandere til Cerrado-regionen. Cerrado er en enorm savanne med dårlig jord. Brasilianske kaffebønder har imidlertid utviklet nye metoder for å forbedre jorda, som bruk av kalk og gjødsel. Som et resultat er Cerrado nå den største kaffeproduserende regionen i verden. Komponenter som nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, svovel og jern finnes i fruktbar jord. Den beste jorden for å dyrke kaffe er den leirholdige jorden i Nord-Karnataka, India, som har god tekstur, drenering og vannretensjon. Jord på kaffeplantasjer krever veldrenert jord for å forhindre vannlogging og rotråte. Kaffeplanter har et omfattende rotsystem som trenger dypt inn i jorden og absorberer næringsstoffer og vann. Næringsrik jord er grunnlaget for optimal vekst og utvikling av kaffetrær, noe som bidrar til produksjon av kaffebønner av høy kvalitet. Fruktbarhet refererer til jordens evne til å gi essensielle næringsstoffer (som nitrogen, fosfor og kalium) for plantevekst. Sunn jord fører til sunnere kaffetrær, som produserer høyere avkastning av kaffebønner av høy kvalitet. Kaffetrær vokser godt i litt sur jord med en pH på 5,0–6,5.
Avlingsdekke, kompost, organisk gjødsel, minimumsjording, vannbevaring og skyggehåndtering er veletablerte strategier for jordfruktbarhet. Bruken av IoT-sensorer for å overvåke og forbedre jordhelsen i kaffeplantasjer og gjenopprette fruktbar jord i tørrområder er kreativ og vellykket. Jordsensorer måler nitrogen, fosfor og kalium. Jordtemperatursensorer viser hvordan temperaturen påvirker plantevekst og næringsopptak. Bønder kan beskytte kaffeplanter mot ekstreme temperaturer ved å overvåke jordtemperaturer. Jordtemperatursensorer viser hvordan temperaturen påvirker plantevekst og næringsopptak. Analyse av jordtemperaturmønstre kan beskytte kaffeplanter mot ekstreme temperaturer. IoT-sensorer hjelper bønder med å optimalisere vanning, gjødsling og andre jordforvaltningsaktiviteter for sunnere jord og høyere avlinger ved å gi jorddata i sanntid.
Undersøk jordens næringsstoffdata grundig for å forutsi potensielle næringsmangler, slik at bønder kan bruke gjødsel effektivt og virkningsfullt. Regelmessig jordovervåking vil gjøre det mulig å spore endringer i jordtilstanden og iverksette rettidige sikkerhetstiltak.
Tingenes internett (IoT) er en nøkkelteknologi for smart landbruk, ettersom den kan samle inn og analysere data fra sensorer i sanntid. Et IoT-basert jordmålingssystem kan gi sanntidsdata om jordparametere, slik at bønder kan reagere raskt på endringer. Fremtidig arbeid med IoT-baserte jordmålingssystemer kan fokusere på å forenkle systemoppsett og vedlikehold.
Publisert: 11. juli 2024