W nowoczesnej produkcji rolnej kluczowe dla zwiększenia wydajności jest efektywne wykorzystanie wody i nawozów. Jednak tradycyjne metody nawadniania i nawożenia napotykają następujące wyzwania:
- Niewydajność wodna: Znaczna część wody nie dociera do korzeni roślin, co prowadzi do marnotrawstwa.
- Straty nawozów: Nierównomierne rozprowadzenie nawozów w glebie skutkuje nadmiernym użyciem, zanieczyszczeniem środowiska i zwiększonymi kosztami.
- Wysokie koszty pracy: Ręczne nawadnianie i nawożenie są pracochłonne i nieefektywne.
Zintegrowana technologia wody i nawozów łączy nawadnianie i nawożenie. Zgodnie z charakterystyką zawartości składników odżywczych w glebie i zapotrzebowaniem na składniki odżywcze poszczególnych gatunków roślin uprawnych, nawozy stałe rozpuszczalne lub płynne miesza się z roztworami nawozowymi. Woda i nawozy są dostarczane za pośrednictwem sterowanego systemu rurociągów. Po zmieszaniu wody i nawozów, nawadnianie zraszające jest realizowane za pomocą rurociągów, działek zraszających lub dysz. Woda jest równomiernie, regularnie i ilościowo rozpylana na obszarach, gdzie rośliny uprawne rosną i rozwijają się, utrzymując odpowiednią wilgotność i luźność gleby. Można również przeprowadzić projektowanie zapotrzebowania dla różnych etapów wzrostu w oparciu o zapotrzebowanie na składniki odżywcze różnych roślin uprawnych, środowisko glebowe i zawartość składników odżywczych, a także wzorce zapotrzebowania na składniki odżywcze. Woda i składniki odżywcze mogą być dostarczane bezpośrednio do roślin uprawnych w regularnych odstępach czasu i w stałych ilościach, proporcjonalnie.
Może dokładnie zbierać dane dotyczące wilgotności gleby, takie jak temperatura i wilgotność gleby oraz wartość EC gleby, a także dane środowiskowe, takie jak temperatura i wilgotność powietrza, natężenie oświetlenia i stężenie CO2 w czasie rzeczywistym. Może analizować potrzeby wzrostu roślin przez cały ich cykl rozwojowy oraz dane meteorologiczne na najbliższe 72 godziny, formułować naukowe plany nawadniania i automatycznie dostarczać wymagane składniki odżywcze i wodę do roślin w sposób terminowy i ilościowy, kierując naukową produkcję rolną.