Chương trình này có thể đo lượng carbon dioxide và các thông số khác trong khu vực gieo hạt và chọn địa điểm và thời gian thích hợp để trồng cây nhằm đạt năng suất tối đa. Kết quả nghiên cứu đã được trình bày tại Hội nghị SmartIndustryCon-2023.
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến năng suất cây trồng
Trong nông nghiệp, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến năng suất cây trồng - khí tượng, loại đất, thành phần khí quyển, v.v. Ngoài ra, còn có rất nhiều tham số và chỉ số có tính chất xác suất. Theo các chuyên gia, quy trình nhiều giai đoạn phát triển và tiếp thị sản phẩm nông nghiệp đòi hỏi phải sử dụng các công nghệ kỹ thuật số hiện đại giúp sản xuất nông nghiệp thích ứng với những thay đổi khí hậu, đồng thời đảm bảo năng suất ổn định, an ninh lương thực và không gây ô nhiễm môi trường.
Các nhà khoa học từ Đại học quốc gia Belgorod (BelSU) đã phát triển một nguyên mẫu ứng dụng di động với các yếu tố thực tế tăng cường, có thể tính đến nhiều thông số khi lập kế hoạch gieo hạt, bao gồm cả tác động của hiện tượng hiệu ứng nhà kính. Ứng dụng này đảm bảo năng suất cao và bền vững. Theo các nhà khoa học, công nghệ này giúp tối ưu hóa chi phí nguyên vật liệu và nhân công, giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
Ứng dụng này cho phép lập mô hình và trực quan hóa sự phát triển của thực vật, đề xuất các vùng trồng tối ưu có tính đến các thông số và biến số khác nhau: các yếu tố khí tượng, bản chất và lượng khí thải gây ô nhiễm, nhiệt độ không khí, nguồn cung cấp nhiệt cho đất, nồng độ carbon dioxide trong tầng đối lưu của khí quyển, dinh dưỡng khoáng của thực vật, v.v.
Ứng dụng dành cho thiết bị di động có thể làm gì?
Các nhà phát triển cho biết, thuật toán xây dựng các hệ thống thông minh lai và mô hình 3D dựa trên dữ liệu thu được, xác định mối quan hệ nhân quả và đưa ra các tùy chọn tối ưu để trồng cây.
"Ứng dụng di động có thể đánh giá trực quan sự biến đổi của cây từ giai đoạn hạt đến cây trưởng thành trong một khu vực nhất định. Nó cũng có thể trực quan hóa sự phân bố không gian và thời gian của khí nhà kính. Để ứng dụng hoạt động bình thường phải có camera điện thoại di động và GPS", - nghiên cứu sinh Dmitry Goncharov, một trong những tác giả của công nghệ này, cho biết.
Ông nói thêm rằng, thông tin cần thiết về các giai đoạn trưởng thành của từng loại cây trồng được trình bày trong cơ sở dữ liệu 3D. Để mô hình hóa quá trình trưởng thành và năng suất của cây trồng, thông tin đã nhập được xử lý có tính đến các tham số, cũng như dữ liệu về nồng độ các chất ô nhiễm dạng khí từ các nguồn cố định và di động trong một khu vực cụ thể.
Theo các nhà khoa học, thuật toán tạo ra hành động kiểm soát cụ thể, lựa chọn công nghệ trồng và chế biến tốt nhất trong điều kiện hiện có. Ngoài ra, thuật toán này đưa ra các khuyến nghị để lựa chọn luân canh cây trồng và kế hoạch bón phân.
Các chuyên gia giải thích rằng, dữ liệu được trực quan hóa nhờ công nghệ thực tế tăng cường. Mô hình 3D về quá trình trưởng thành cây trồng được tạo ra dựa trên các tham số mô hình hóa ở từng giai đoạn trong bốn giai đoạn phát triển của cây trồng.
"Đây vừa là một công nghệ mới vừa là một cách tiếp cận mới để trình bày thông tin trong khoa học và thực hành nông nghiệp. Khái niệm do chúng tôi đề xuất cung cấp một giao diện người dùng tiên tiến hơn để hiển thị thông tin thông qua sự kết hợp của các phương pháp quản lý và trực quan hóa", - Giáo sư Olga Ivashchuk, trưởng bộ môn kỹ thuật robot và hệ thống thông tin tại Đại học BelSU, cho biết.