Mae adnoddau tir a dŵr cynyddol gyfyngedig wedi sbarduno datblygiad amaethyddiaeth fanwl gywir, sy'n defnyddio technoleg synhwyro o bell i fonitro data amgylcheddol aer a phridd mewn amser real i helpu i wneud y gorau o gynnyrch cnydau. Mae gwneud y mwyaf o gynaliadwyedd technolegau o'r fath yn hanfodol i reoli'r amgylchedd yn iawn a lleihau costau.
Nawr, mewn astudiaeth a gyhoeddwyd yn ddiweddar yn y cyfnodolyn Advanced Sustainable Systems, mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Osaka wedi datblygu technoleg synhwyro lleithder pridd diwifr sydd i raddau helaeth yn fioddiraddadwy. Mae'r gwaith hwn yn garreg filltir bwysig wrth fynd i'r afael â thagfeydd technegol sy'n weddill mewn amaethyddiaeth fanwl gywir, megis gwaredu offer synhwyrydd a ddefnyddiwyd yn ddiogel.
Wrth i boblogaeth y byd barhau i dyfu, mae optimeiddio cynnyrch amaethyddol a lleihau'r defnydd o dir a dŵr yn hanfodol. Nod amaethyddiaeth fanwl gywir yw mynd i'r afael â'r anghenion gwrthgyferbyniol hyn trwy ddefnyddio rhwydweithiau synhwyrydd i gasglu gwybodaeth amgylcheddol fel y gellir dyrannu adnoddau'n briodol i dir fferm pryd a lle mae eu hangen.
Gall dronau a lloerennau gasglu cyfoeth o wybodaeth, ond nid ydynt yn ddelfrydol ar gyfer pennu lleithder pridd a lefelau lleithder. Er mwyn casglu data gorau posibl, dylid gosod dyfeisiau mesur lleithder ar y ddaear ar ddwysedd uchel. Os nad yw'r synhwyrydd yn fioddiraddadwy, rhaid ei gasglu ar ddiwedd ei oes, a all fod yn llafurddwys ac yn anymarferol. Nod y gwaith presennol yw cyflawni ymarferoldeb electronig a bioddiraddadwyedd mewn un dechnoleg.
“Mae ein system yn cynnwys synwyryddion lluosog, cyflenwad pŵer diwifr, a chamera delweddu thermol i gasglu a throsglwyddo data synhwyro a lleoliad,” eglura Takaaki Kasuga, prif awdur yr astudiaeth. “Mae’r cydrannau yn y pridd yn gyfeillgar i’r amgylchedd yn bennaf ac yn cynnwys nano-bapur, swbstrad, gorchudd amddiffynnol cwyr naturiol, gwresogydd carbon a gwifren ddargludydd tun.”
Mae'r dechnoleg yn seiliedig ar y ffaith bod effeithlonrwydd trosglwyddo ynni diwifr i'r synhwyrydd yn cyfateb i dymheredd gwresogydd y synhwyrydd a lleithder y pridd cyfagos. Er enghraifft, wrth optimeiddio safle ac ongl y synhwyrydd ar bridd llyfn, mae cynyddu lleithder y pridd o 5% i 30% yn lleihau effeithlonrwydd trosglwyddo o ~46% i ~3%. Yna mae'r camera delweddu thermol yn dal delweddau o'r ardal i gasglu data lleithder pridd a lleoliad y synhwyrydd ar yr un pryd. Ar ddiwedd y tymor cynaeafu, gellir claddu'r synwyryddion yn y pridd i fioddiraddio.
“Fe wnaethon ni ddelweddu ardaloedd â lleithder pridd annigonol yn llwyddiannus gan ddefnyddio 12 synhwyrydd mewn cae arddangos 0.4 x 0.6 metr,” meddai Kasuga. “O ganlyniad, gall ein system ymdopi â’r dwysedd synhwyrydd uchel sydd ei angen ar gyfer amaethyddiaeth fanwl gywir.”
Mae gan y gwaith hwn y potensial i wneud y gorau o amaethyddiaeth fanwl mewn byd sy'n gynyddol gyfyngedig o ran adnoddau. Gallai gwneud y mwyaf o effeithiolrwydd technoleg yr ymchwilwyr o dan amodau nad ydynt yn ddelfrydol, megis lleoliad synwyryddion gwael ac onglau llethr ar briddoedd bras ac efallai dangosyddion eraill o amgylchedd y pridd y tu hwnt i lefelau lleithder y pridd, arwain at ddefnydd eang o'r dechnoleg gan y gymuned amaethyddol fyd-eang.
Amser postio: 30 Ebrill 2024