Choisir un capteur d'humidité du sol plus abordable

Colleen Josephson, professeure adjointe de génie électrique et informatique à l'Université de Californie à Santa Cruz, a conçu un prototype d'étiquette radiofréquence passive. Cette étiquette, enfouie sous terre, réfléchit les ondes radio émises par un lecteur situé en surface, tenu par une personne, embarqué sur un drone ou fixé à un véhicule. Le capteur indiquerait aux agriculteurs le taux d'humidité du sol en fonction du temps de propagation des ondes radio.
L'objectif de Josephson est de développer l'utilisation de la télédétection dans les décisions relatives à l'irrigation.
« L’objectif principal est d’améliorer la précision de l’irrigation », a déclaré Josephson. « Des décennies d’études démontrent que l’irrigation guidée par des capteurs permet d’économiser l’eau tout en maintenant des rendements élevés. »
Cependant, les réseaux de capteurs actuels sont coûteux, nécessitant des panneaux solaires, des câblages et des connexions internet qui peuvent coûter des milliers de dollars par site de sonde.
Le hic, c'est que le lecteur doit passer à proximité de l'étiquette. Elle estime que son équipe peut la faire fonctionner jusqu'à 10 mètres au-dessus du sol et jusqu'à 1 mètre de profondeur.
Josephson et son équipe ont construit un prototype fonctionnel de l'étiquette, un boîtier de la taille d'une boîte à chaussures contenant l'étiquette à radiofréquence alimentée par deux piles AA, et un lecteur de surface.
Grâce à une subvention de la Fondation pour la recherche sur l'alimentation et l'agriculture, elle prévoit de reproduire l'expérience avec un prototype plus petit et d'en fabriquer des dizaines, en quantité suffisante pour des essais en plein champ sur des exploitations agricoles commerciales. Ces essais porteront sur des légumes-feuilles et des baies, car ce sont les principales cultures de la vallée de Salinas, près de Santa Cruz, a-t-elle précisé.
L'un des objectifs est de déterminer la propagation du signal à travers le couvert végétal. Jusqu'à présent, à la station, des balises ont été enterrées à proximité des lignes d'irrigation goutte à goutte jusqu'à 75 cm de profondeur, et les mesures du sol obtenues sont précises.
Les experts en irrigation du Nord-Ouest ont salué l'idée — l'irrigation de précision est certes coûteuse — mais ont soulevé de nombreuses questions.
Chet Dufault, un agriculteur qui utilise des outils d'irrigation automatisés, apprécie le concept mais rechigne face à la main-d'œuvre nécessaire pour amener le capteur à proximité de l'étiquette.
« Si vous devez envoyer quelqu’un ou vous-même… vous pouvez tout aussi facilement planter une sonde à sol en 10 secondes », a-t-il déclaré.
Troy Peters, professeur de génie des systèmes biologiques à l'Université d'État de Washington, s'est demandé comment le type de sol, sa densité, sa texture et son irrégularité affectaient les mesures et si chaque emplacement devait être calibré individuellement.
Des centaines de capteurs, installés et entretenus par les techniciens de l'entreprise, communiquent par radio avec un récepteur unique alimenté par un panneau solaire, situé jusqu'à 450 mètres de distance. Ce récepteur transfère ensuite les données vers le cloud. L'autonomie des batteries n'est pas un problème, car les techniciens inspectent chaque capteur au moins une fois par an.
Les prototypes de Josephson remontent à 30 ans, explique Ben Smith, spécialiste technique en irrigation chez Semios. Il se souvient de ces prototypes enterrés avec des fils dénudés qu'un ouvrier branchait manuellement à un enregistreur de données portatif.
Les capteurs actuels permettent d'analyser des données sur l'eau, la nutrition, le climat, les ravageurs, etc. Par exemple, les détecteurs de sol de l'entreprise effectuent des mesures toutes les 10 minutes, ce qui permet aux analystes de repérer les tendances.