Elektryczny czujnik podglebia

Czujnik, który monitoruje efektywność wykorzystywania przez rośliny wody oraz substancji odżywczych pochodzących z gleby mógłby pomóc rolnikom w walce z suszami.

Urządzenie skonstruowane zostało na Manchester University i służy do określenia gatunków roślin, które będą tolerować warunki klimatyczne panujące w przyszłości. W oparciu o elektryczne techniki obrazowania wykorzystywane w medycynie i produkcji, zespół stworzył technologię służącą do analizy podglebia i zachowania roślin.

„Jeśli możesz monitorować działanie filtra ciśnieniowego w zakładzie chemicznym, tę samą technikę możesz zastosować do gleby, która w rzeczywistości również pełni role filtra wody i składników odżywczych.” – stwierdził Bruce Grieve z Centrum Innowacji Syngenta Sensors University, kierownik zespołu badawczego. „Mamy nadzieję odtworzyć przy użyciu czujnika miękkiego pola obraz ruchów wody w celu zbadania jak różne rośliny korzystają z pobliskiej wilgoci.” – dodał.

Czujnik zbudowany jest z metalowych płytek zakopanych w glebie. Przez płytki płynie prąd powodując zagięcie linii pola elektrycznego, które oddziałuje z cząsteczkami znajdującymi się w wodzie. Te pola elektryczne są następnie mierzone przez szereg woltomierzy, a wyniki przetwarzane są na obraz przy użyciu oprogramowania określającego wielkość i kształt korzeni. W oparciu o wyniki określana jest efektywność wykorzystania przez rośliny wody.

„Gdy starasz się hodować odporne na suszę gatunki, chcesz wiedzieć jak efektywnie poszczególne gatunki roślin wykorzystują wodę znajdującą się w glebie.” – powiedział Grieve. Dzięki zastosowaniu elektrycznych technik obrazowania, skraca się czas wprowadzenia na rynek nowych upraw. Obecnie rodzaj upraw dobiera się w oparciu o genetykę i cechy poszczególnych gatunków. Słabsze odmiany same wymierają pozostawiając miejsce tym zdrowszym i silniejszym.

Jednakże proces ten jest bardzo pracochłonny, co jest dla przemysłu spożywczego sporym problemem. według Grievea, skonstruowanie czujnika, który pozwala lepiej zrozumieć środowisko upraw, będzie z ogromną korzyścią dla całego przemysłu rolniczego.

„Wprowadzamy nie biologiczny punkt widzenia na to jak rolnicy będą się zmieniać w przyszłości.” – stwierdził Grieve, „Dzięki technikom monitorowania podglebia uzyskasz w czasie rzeczywistym informacje dotyczące najefektywniejszych odmian upraw.” – dodał.

Zespół planuje przez najbliższe sześć miesięcy testować swój czujnik w środowisku cieplarnianym na jednej odmianie upraw. Jeśli zakończą się one sukcesem, wyniki zostaną włączone w równoległy projekt badawczy realizowany przez Nottingham University, a dotyczący tomografii rentgenowskiej. Grieve ma nadzieję na skonstruowanie niedrogiego systemu, który nadawałby się do stosowania w środowisku polowym w następnej dekadzie.

(lk)