Ĉiam pli limigitaj teraj kaj akvaj rimedoj instigis la disvolviĝon de preciza agrikulturo, kiu uzas fora sensado por monitori aerajn kaj grundajn mediajn datumojn en reala tempo por helpi optimumigi kultivaĵojn. Maksimumigi la daŭripovon de tiaj teknologioj estas esenca por ĝuste administri la medion kaj redukti kostojn.
Nun, en studo ĵus publikigita en la revuo Advanced Sustainable Systems, esploristoj ĉe la Universitato de Osaka evoluigis sendratan grundhumidan sentteknologion, kiu estas plejparte biodiserigebla. Ĉi tiu laboro estas grava mejloŝtono en traktado de restantaj teknikaj proplempunktoj en preciza agrikulturo, kiel ekzemple la sekura forigo de uzitaj sensorekipaĵoj.
Dum la tutmonda loĝantaro daŭre kreskas, optimumigi agrikulturajn rendimentojn kaj minimumigi teran kaj akvouzon estas esencaj. Preciza agrikulturo celas trakti ĉi tiujn konfliktajn bezonojn per uzado de sensorretoj por kolekti mediajn informojn, por ke resursoj povu esti konvene asignitaj al agrikultura tero kiam kaj kie ili estas bezonataj.
Virabeloj kaj satelitoj povas kolekti abundon da informoj, sed ili ne estas idealaj por determini grundhumidon kaj humidnivelojn. Por optimuma datenkolektado, humidmezuriloj devus esti instalitaj sur la tero je alta denseco. Se la sensilo ne estas biodiserigebla, ĝi devas esti kolektita ĉe la fino de sia vivo, kio povas esti laborintensa kaj nepraktika. Atingi elektronikan funkciecon kaj biodiserigeblecon en unu teknologio estas la celo de la nuna laboro.
“Nia sistemo inkluzivas plurajn sensilojn, sendratan elektrofonton, kaj termikan fotilon por kolekti kaj transdoni sensajn kaj lokigajn datumojn,” klarigas Takaaki Kasuga, ĉefa aŭtoro de la studo. “La komponantoj en la grundo estas plejparte ekologie sanaj kaj konsistas el nanopapero, substrato, natura vaksa protekta tegaĵo, karbona hejtilo kaj stana konduktila drato.”
La teknologio baziĝas sur la fakto, ke la efikeco de sendrata energitransdono al la sensilo korespondas al la temperaturo de la sensila hejtilo kaj la humideco de la ĉirkaŭa grundo. Ekzemple, kiam oni optimumigas la pozicion kaj angulon de la sensilo sur glata grundo, pliigo de la grundhumido de 5% al 30% reduktas la transmisian efikecon de ~46% al ~3%. La termika fotilo tiam kaptas bildojn de la areo por samtempe kolekti datumojn pri grundhumido kaj la loko de la sensilo. Ĉe la fino de la rikoltsezono, la sensiloj povas esti enterigitaj en la grundo por biodegradiĝi.
“Ni sukcese bildigis areojn kun nesufiĉa grundhumido uzante 12 sensilojn en demonstra kampo de 0,4 x 0,6 metroj,” diris Kasuga. “Rezulte, nia sistemo povas pritrakti la altan densecon de sensoroj bezonatan por preciza agrikulturo.”
Ĉi tiu laboro havas la potencialon optimumigi precizan agrikulturon en ĉiam pli rimedo-limigita mondo. Maksimumigi la efikecon de la teknologio de la esploristoj sub neidealaj kondiĉoj, kiel malbona sensora lokigo kaj deklivaj anguloj sur krudaj grundoj kaj eble aliaj indikiloj de la grundmedio preter grundhumidniveloj, povus konduki al ĝeneraligita uzo de la teknologio fare de la tutmonda agrikultura komunumo.
Afiŝtempo: 30-a de aprilo 2024