Робот-садівник, який знає, коли поливати

Дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді розробили спеціалізованого робота, призначеного для картування вологості ґрунту в садах для кожного дерева окремо. Ця технологія спрямована на скорочення витрат на зрошення та підвищення ефективності використання води під час посухи. Вона дає змогу здійснювати точний, цілеспрямований полив, а не надмірне зрошення саду.

Дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді стверджують, що вимірювання електропровідності може допомогти зробити полив у садах більш точним, а використання спеціального сільськогосподарського робота значно спростить оцінку, йдеться у релізі університету.

Ця система, детально описана в журналі Computers and Electronics in Agriculture, була розроблена дослідницькою групою Еліа Скудьєро, доцента кафедри точного землеробства та директора Центру сільського господарства, продовольства та довкілля Каліфорнійського університету в Ріверсайді.

Деякі фермери використовують датчики вологості ґрунту, закопані в землю, щоб визначити, коли потрібно поливати. Ці датчики дороги і зазвичай встановлюються лише у кількох місцях, через що фермерам доводиться гадати, як змінюються умови на сотнях чи тисячах дерев.

Навіть якщо системи зрошення подають однакову кількість води по всьому саду, вологість ґрунту та доступність води для дерев можуть сильно відрізнятися від точки до точки в межах одного поля.

Нова система замінює обмежені дані датчиків та здогади докладними картами. Робот переміщається садом, вимірюючи електропровідність грунту. Ці показання у поєднанні з даними стаціонарних датчиків вологості, вже встановлених у землі, дозволяють побудувати статистичну модель, яка прогнозує вміст води у всьому саду.

Основні характеристики системи вимірювання вологості ґрунту UCR

Технологія. Система використовує невеликий напівавтономний наземний транспортний засіб (50 см завдовжки та 43 см завширшки), оснащений датчиком електромагнітної індукції, що вимірює електропровідність ґрунту.

функція. Робот переміщається між рядами дерев, збираючи дані, які перетворюються на карти високої роздільної здатності, що точно показують, де грунт занадто сухий або надто вологий.

Ефективність. Визначивши специфічні потреби у волозі окремих ділянок, фермери можуть уникнути недостатнього поливу (що викликає стрес у рослин) або надмірного поливу (що призводить до розтрати води та удушення коріння).

Ефективність практично. Польові випробування в цитрусових садах Каліфорнії, проведені в період з жовтня 2024 по березень 2025 року, показали, що технологія забезпечує «хорошу» точність картування полів, пропонуючи масштабовану альтернативу дорогим стаціонарним датчикам.

Переваги для керування садом

Скорочення споживання води: дозволяє отримувати "більше врожаю з кожною краплею води", поливаючи тільки тоді й там, де це потрібно.

Оптимізоване використання добрив: знижує ризик вимивання добрив водою, які можуть проникнути в ґрунтові води, минаючи коріння.

Подолання мінливості ґрунтів: навіть у межах одного саду типи ґрунтів можуть різнитися (наприклад, піщані чи ущільнені), що призводить до нерівномірного утримання вологи. Цей робот виявляє такі відмінності, які часто упускають стаціонарні датчики.

Команда подала заявки на патенти, пов'язані з цією технологією, та планує перейти від дослідницьких ділянок до випробувань на комерційних фермах, спрямованих на підвищення стійкості садівництва у посушливому кліматі.

Жуль Бернштейн, фото: Елія Скудьєро/UC Riverside