Les ressources en terres et en eau de plus en plus limitées ont stimulé le développement de l’agriculture de précision, qui utilise la technologie de télédétection pour surveiller les données environnementales de l’air et du sol en temps réel afin d’aider à optimiser les rendements des cultures.Maximiser la durabilité de ces technologies est essentiel pour gérer correctement l’environnement et réduire les coûts.
Aujourd'hui, dans une étude récemment publiée dans la revue Advanced Sustainable Systems, des chercheurs de l'Université d'Osaka ont développé une technologie de détection sans fil de l'humidité du sol qui est en grande partie biodégradable.Ce travail constitue une étape importante dans la résolution des goulets d’étranglement techniques restants dans l’agriculture de précision, tels que l’élimination en toute sécurité des équipements de capteurs usagés.
Alors que la population mondiale continue de croître, il est essentiel d’optimiser les rendements agricoles et de minimiser l’utilisation des terres et de l’eau.L'agriculture de précision vise à répondre à ces besoins contradictoires en utilisant des réseaux de capteurs pour collecter des informations environnementales afin que les ressources puissent être allouées de manière appropriée aux terres agricoles quand et où elles sont nécessaires.
Les drones et les satellites peuvent collecter une multitude d’informations, mais ils ne sont pas idéaux pour déterminer l’humidité et les niveaux d’humidité du sol.Pour une collecte de données optimale, des appareils de mesure d’humidité doivent être installés au sol à haute densité.Si le capteur n’est pas biodégradable, il doit être collecté à la fin de sa durée de vie, ce qui peut demander beaucoup de travail et être peu pratique.Atteindre la fonctionnalité électronique et la biodégradabilité dans une seule technologie est l’objectif des travaux actuels.
"Notre système comprend plusieurs capteurs, une alimentation sans fil et une caméra thermique pour collecter et transmettre des données de détection et de localisation", explique Takaaki Kasuga, auteur principal de l'étude.« Les composants du sol sont pour la plupart respectueux de l’environnement et sont constitués de nanopapier.substrat, revêtement protecteur en cire naturelle, élément chauffant en carbone et fil conducteur en étain.
La technologie est basée sur le fait que l'efficacité du transfert d'énergie sans fil vers le capteur correspond à la température du chauffage du capteur et à l'humidité du sol environnant.Par exemple, lors de l'optimisation de la position et de l'angle du capteur sur un sol lisse, l'augmentation de l'humidité du sol de 5 % à 30 % réduit l'efficacité de la transmission d'environ 46 % à environ 3 %.La caméra thermique capture ensuite des images de la zone pour collecter simultanément des données sur l'humidité du sol et l'emplacement des capteurs.À la fin de la saison des récoltes, les capteurs peuvent être enfouis dans le sol pour se biodégrader.
"Nous avons réussi à imager des zones avec une humidité du sol insuffisante à l'aide de 12 capteurs dans un champ de démonstration de 0,4 x 0,6 mètre", a déclaré Kasuga.« En conséquence, notre système peut gérer la haute densité de capteurs nécessaire à l’agriculture de précision. »
Ce travail a le potentiel d’optimiser l’agriculture de précision dans un monde de plus en plus limité en ressources.Maximiser l'efficacité de la technologie des chercheurs dans des conditions non idéales, telles qu'un mauvais placement des capteurs et des angles de pente sur des sols grossiers et peut-être d'autres indicateurs de l'environnement du sol au-delà des niveaux d'humidité du sol, pourrait conduire à une utilisation généralisée de la technologie par le secteur agricole mondial. communauté.
Heure de publication : 30 avril 2024