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 construit un prototype d'étiquette radiofréquence passive qui pourrait être enterrée et réfléchir les ondes radio émises par un lecteur situé en surface, tenu par une personne, transporté par un drone ou fixé sur un véhicule. Le capteur indiquerait aux cultivateurs le taux d'humidité du sol en fonction du temps de propagation des ondes radio.
L’objectif de Josephson est de stimuler l’utilisation de la télédétection dans les décisions d’irrigation.
« La motivation principale est d'améliorer la précision de l'irrigation », a déclaré Josephson. « Des décennies d'études montrent qu'une irrigation assistée par capteurs permet d'économiser l'eau et de maintenir des rendements élevés. »
Cependant, les réseaux de capteurs actuels sont coûteux, nécessitant des panneaux solaires, du câblage et des connexions Internet qui peuvent coûter des milliers de dollars pour chaque site de sonde.
Le problème, c'est que le lecteur devrait passer à proximité de l'étiquette. Elle estime que son équipe peut le faire fonctionner à 10 mètres du sol et jusqu'à 1 mètre de profondeur.
Josephson et son équipe ont construit un prototype réussi de l'étiquette, une boîte actuellement de la taille d'une boîte à chaussures contenant l'étiquette de radiofréquence alimentée par quelques piles AA et un lecteur hors sol.
Financée par 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, suffisamment pour des essais en plein champ dans des exploitations agricoles commerciales. Les essais porteront sur les légumes-feuilles et les baies, principales cultures de la vallée de Salinas, près de Santa Cruz, a-t-elle précisé.
L'un des objectifs est de déterminer la capacité du signal à traverser les feuillages. Jusqu'à présent, à la station, des balises ont été enfouies à proximité des lignes de goutte-à-goutte jusqu'à 75 cm de profondeur, ce qui permet d'obtenir des mesures précises du sol.
Les experts en irrigation du Nord-Ouest ont salué l’idée – l’irrigation de précision est en effet coûteuse – mais avaient de nombreuses questions.
Chet Dufault, un cultivateur qui utilise des outils d'irrigation automatisés, aime le concept mais s'est montré réticent face au travail nécessaire pour amener le capteur à proximité de l'étiquette.
« Si vous devez envoyer quelqu'un ou vous-même… vous pouvez installer une sonde de sol en 10 secondes tout aussi facilement », a-t-il déclaré.
Troy Peters, professeur d'ingénierie des systèmes biologiques à l'Université d'État de Washington, s'est demandé comment le type de sol, la densité, la texture et les bosses affectent les lectures et si chaque emplacement devrait 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 jusqu'à 450 mètres de distance, qui transfère ensuite les données vers le cloud. L'autonomie de la batterie 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 de l'irrigation chez Semios. Il se souvient d'avoir été ensevelis sous des fils dénudés qu'un ouvrier branchait physiquement à un enregistreur de données portable.
Les capteurs actuels permettent d'analyser des données sur l'eau, la nutrition, le climat, les nuisibles, etc. Par exemple, les détecteurs de sol de l'entreprise prennent des mesures toutes les 10 minutes, permettant aux analystes d'identifier les tendances.