تعد المياه ضرورية لإنتاج الغذاء ، وتمثل الزراعة حوالي 70 في المائة من استهلاك المياه العذبة في العالم. مع زيادة البلدان للإنتاج الزراعي (بحلول عام 2050 ، تقدر منظمة الأغذية والزراعة أن حوالي 9,7 مليار شخص سيحتاجون إلى الغذاء) ، ستحتاج الأراضي المروية إلى الزيادة بأكثر من 50٪. ومع ذلك ، فإن تغير المناخ يقلل بالفعل من إمدادات المياه المتاحة للمحاصيل في بعض المناطق.
لمساعدة المزارعين على التعامل مع هذه المشكلة ، يقوم المركز الدولي للبطاطس (CIP) باستكشاف طرق لتحسين الري. أكدت الدراسات الحديثة التي أجراها العلماء والطلاب من CIP وجامعة لا مولين الزراعية الوطنية في بيرو أنه يمكن استخدام الصور من كاميرات الأشعة تحت الحمراء (التصوير الحراري) للكشف عن الإجهاد المائي في المحاصيل وبالتالي استخدام المياه بشكل أكثر كفاءة.
أجرت مجموعة من الباحثين بقيادة عالم CIP ديفيد راميريز سلسلة من التجارب بالقرب من مدينة ليما (بيرو) لتحديد كيفية استخدام مزيج من الصور الملونة والأشعة تحت الحمراء لرصد الإجهاد المائي لنباتات البطاطس.
التقط الباحثون صوراً لحقل البطاطس خلال النهار واستخدموا برمجيات CIP مفتوحة المصدر تسمى معالج الصورة الحرارية (TIPCIP) لتحديد متى تصبح النباتات دافئة لدرجة أنها تحتاج إلى الري. عن طريق إجراء الري فقط عندما وصلت النباتات إلى هذه العتبة ، تمكن الباحثون من تقليل كمية المياه المستخدمة في الري بشكل كبير.
قال راميريز: "كان الهدف تحديد الحد الأدنى من كمية المياه اللازمة للبطاطس للحصول على محصول جيد".
وأوضح أن "الجمع بين المراقبة والري بالتنقيط يمكن أن يسمح للمزارعين بتقليل كمية المياه اللازمة لزراعة البطاطس بما لا يقل عن 1600 متر مكعب للهكتار ، وهو ما يمثل حوالي نصف حجم المياه المستخدمة في الري السطحي التقليدي".
إن الجمع بين الإدارة المثلى للمياه وإدخال أصناف تتحمل الجفاف يمكن أن يزيد بشكل كبير من مقاومة المياه للبطاطس ويسمح بزراعتها في المناطق التي لا توجد فيها حاليًا زراعة غذائية قليلة أو معدومة ، أو في الأشهر الجافة عندما يتم تبخير الأراضي الزراعية.
وأوضح راميريز أنه في حين يمكن تركيب كاميرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء على طائرات بدون طيار لمراقبة الإجهاد المائي في المزارع الكبيرة ، فإن تكلفة هذه المعدات باهظة للغاية بالنسبة للمزارعين الصغار والمتوسطين. وبالتالي ، يخطط لاختبار خيار جديد - جهاز إضافي يحول الهاتف الذكي إلى كاميرا بالأشعة تحت الحمراء ويكلف حوالي 200 دولار. طور علماء CIP مؤخرًا إصدارًا جديدًا وسهل الاستخدام من TIPCIP للهواتف الذكية ويخططون لإصدار مستقبلي سيوفر معلومات أكثر تحديدًا حول وقت وكمية المياه المطلوبة.
وأكد راميريز أنه "باستخدام تكنولوجيا الوصول المفتوح ، يمكننا مساعدة المزارعين على إنتاج الغذاء بمياه أقل".
لكنه أضاف أنه ينبغي استكمال هذه التكنولوجيا بوعي أعمق بأهمية الإدارة المستدامة للمياه.
تم دعم هذه الدراسة من قبل البنك الدولي من خلال البرنامج الوطني للابتكار الزراعي (PNIA) وبرنامج أبحاث CGIAR.