Un team di ricercatori dell'Università del Connecticut ha progettato un sensore di umidità del suolo che è più conveniente di qualsiasi altro attualmente disponibile e risponde alla necessità globale di regolare il consumo di acqua in agricoltura.

Progettato e testato nella fattoria dell'università, i sensori sono abbastanza piccoli da inserirsi nel terreno con facilità e meno costosi da produrre rispetto alla tecnologia attuale, scrivono i ricercatori nel Journal of Sensors and Actuators .

"I progressi nella scienza idrologica sono ostacolati dalla mancanza di dati sull'umidità del suolo in loco, " ha detto Guiling Wang, autore dello studio e professore di ingegneria civile e ambientale presso UConn. "È davvero difficile monitorare e misurare le cose sottoterra. La sfida è che i sensori esistenti sono molto costosi e il processo di installazione è molto laborioso".

I sensori sviluppati dal team di ingegneri UConn—ambientali, meccanico, e prodotti chimici:si prevede che risparmieranno quasi il 35% del consumo di acqua e costeranno molto meno di quanto esiste. I sensori di corrente che vengono utilizzati in modo simile vanno da $ 100 a $ 1, 000 ciascuno, mentre quello sviluppato da UConn costa $ 2, secondo i ricercatori.

Un'opzione di monitoraggio alternativa, dati sull'umidità del suolo raccolti da tecnologie di telerilevamento come radar e radiometri a bordo dei satelliti, hanno sofferto di bassa risoluzione. Ma la nuova tecnologia sviluppata dal gruppo del professor Baikun Li di UConn può fornire dati ad alta risoluzione spazio-temporale necessari per lo sviluppo del modello idrologico nel gruppo di Wang.

Nel prototipo UConn, i fili sono collegati dai sensori a uno strumento che registra i dati. I ricercatori hanno condotto test sul campo dei sensori, eseguendo test fianco a fianco con sensori commerciali in varie condizioni ambientali per un periodo di 10 mesi. Gli effetti delle variazioni ambientali sull'umidità del suolo durante tutto il periodo sono stati chiaramente riflessi.

criticamente, i piccoli sensori possono anche essere facilmente inviati in giro per il mondo dato che l'umidità del suolo gioca un ruolo fondamentale nel processo decisionale agricolo a livello globale.

Un accurato rilevamento dell'umidità del suolo è essenziale per garantire un livello dell'acqua che produca le colture più robuste senza sprecare la risorsa naturale. In alcuni stati degli Stati Uniti:Florida e California, per esempio, l'uso dell'acqua per l'irrigazione è stato fortemente limitato.

I ricercatori dell'UConn stanno anche lavorando su un sensore di azoto che è lo stesso modello dei sensori dell'acqua. Questi aiuterebbero a fornire agli agricoltori informazioni su quando i campi necessitano di fertilizzazione. Attualmente, i sensori di azoto non sono disponibili utilizzando questo tipo di tecnologia.

"Questo è davvero un inizio entusiasmante per una gamma molto più ampia di cose che abbiamo in mente, "dice Li, autore di studi e professore di ingegneria civile e ambientale.