Water is essentieel voor de voedselproductie en de landbouw is goed voor ongeveer 70 procent van het wereldwijde zoetwaterverbruik. Terwijl landen de landbouwproductie verhogen (tegen 2050 schat de FAO dat ongeveer 9,7 miljard mensen voedsel nodig hebben), zal geïrrigeerd land met meer dan 50% moeten toenemen. Door de klimaatverandering is de beschikbaarheid van water voor gewassen in sommige regio's echter al verminderd.
Om boeren te helpen met dit probleem om te gaan, onderzoekt het International Potato Centre (CIP) manieren om de irrigatie te verbeteren. Recente studies door wetenschappers en studenten van CIP en La Moline National Agricultural University in Peru hebben bevestigd dat beelden van infrarood (thermografische) camera's kunnen worden gebruikt om waterstress in gewassen te detecteren en daardoor water efficiënter te gebruiken.
Een groep onderzoekers onder leiding van CIP-wetenschapper David Ramirez voerde een reeks experimenten uit in de buurt van de stad Lima (Peru) om te bepalen hoe een combinatie van kleuren- en infraroodbeelden kan worden gebruikt om de waterstress van aardappelplanten te volgen.
Onderzoekers maakten overdag foto's van het aardappelveld en gebruikten CIP's open-source software genaamd Thermal Image Processor (TIPCIP) om te bepalen wanneer planten zo warm werden dat ze moesten worden bewaterd. Door de irrigatie pas uit te voeren wanneer de planten deze drempel bereikten, konden de onderzoekers de hoeveelheid water die voor irrigatie werd gebruikt aanzienlijk verminderen.
"Het doel was om te bepalen hoeveel water er minimaal nodig is voor aardappelen om een goede oogst te krijgen", zei Ramirez.
"Door de combinatie van monitoring en druppelirrigatie kunnen boeren de hoeveelheid water die nodig is om aardappelen te telen, met minstens 1600 kubieke meter per hectare verminderen, wat ongeveer de helft is van het volume water dat wordt gebruikt bij traditionele oppervlakteirrigatie," legde hij uit.
De combinatie van optimaal waterbeheer en de introductie van droogtetolerante rassen zou de waterbestendigheid van aardappelen aanzienlijk kunnen verhogen en het mogelijk maken ze te telen in gebieden waar momenteel weinig of geen voedsel wordt verbouwd, of in de droge maanden wanneer landbouwgrond wordt gestoomd.
Ramirez legde uit dat, hoewel infraroodcamera's op drones kunnen worden geïnstalleerd om de waterstress op grote boerderijen te volgen, de kosten van dergelijke apparatuur onbetaalbaar hoog zijn voor kleine en middelgrote boeren. Daarom is hij van plan een nieuwe optie te testen: een plug-in-apparaat dat een smartphone in een infraroodcamera verandert en ongeveer $ 200 kost. CIP-wetenschappers hebben onlangs een nieuwe, meer gebruiksvriendelijke versie van TIPCIP voor smartphones ontwikkeld en plannen een toekomstige versie die meer specifieke informatie zal geven over wanneer en hoeveel water nodig is.
"Door gebruik te maken van open access-technologie, kunnen we boeren helpen voedsel te produceren met minder water", bevestigt Ramirez.
Hij voegde er echter aan toe dat dergelijke technologie moet worden aangevuld met een dieper besef van het belang van duurzaam waterbeheer.
Deze studie werd ondersteund door de Wereldbank via het National Innovation Agrarian Program (PNIA) en het CGIAR-onderzoeksprogramma.