Cảm biến độ ẩm đất tiết kiệm nước hiệu quả và ít tốn kém

Một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Connecticut (UConn) đã chế tạo một cảm biến độ ẩm đất mà họ cho là hiệu quả hơn so với bất cứ thứ gì hiện có và đáp ứng nhu cầu toàn cầu để điều chỉnh lượng nước tiêu thụ trong nông nghiệp.

Cảm biến độ ẩm đất chính xác là điều cần thiết để đảm bảo mức nước tạo ra những cây trồng mạnh nhất trong khi không lãng phí tài nguyên thiên nhiên. Ở một số bang ở Mỹ, như Florida và California, việc sử dụng nước tưới đã được thắt chặt.

Những tiến bộ trong khoa học thủy văn bị cản trở do thiếu dữ liệu độ ẩm đất tại chỗ, Guiling Wang, tác giả nghiên cứu và giáo sư Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường tại UConn cho biết. Thật khó để theo dõi và đo lường mọi thứ dưới lòng đất. Thách thức là các cảm biến hiện có rất tốn kém và quá trình cài đặt rất tốn công.

Các cảm biến được nhóm phát triển dự kiến ​​sẽ tiết kiệm gần 35% lượng nước tiêu thụ. Theo các nhà nghiên cứu, các cảm biến hiện tại được sử dụng theo cách tương tự nằm trong khoảng từ 100 đến 1.000 USD/cái, trong khi cảm biến được phát triển tại UConn có giá 2 USD.

Dữ liệu độ ẩm đất được thu thập từ công nghệ viễn thám như radar và bức xạ kế trên vệ tinh tàu, cho đến nay, có độ phân giải thấp. Nhưng công nghệ mới được phát triển bởi nhóm của Giáo sư UCk Baikun Li, một tác giả nghiên cứu và Giáo sư Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường, được cho là cung cấp dữ liệu độ phân giải thời gian cao cần thiết cho phát triển mô hình thủy văn.

Trong nguyên mẫu UConn, dây được kết nối từ các cảm biến đến một thiết bị ghi dữ liệu. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra thực địa các cảm biến - thực hiện các thử nghiệm song song với các cảm biến thương mại trong các điều kiện môi trường khác nhau trong suốt thời gian 10 tháng. Ảnh hưởng của các biến đổi môi trường đến độ ẩm của đất trong suốt thời gian đã được phản ánh rõ ràng.

Các nhà nghiên cứu của UConn cũng đang nghiên cứu một cảm biến nitơ giống như mô hình của các cảm biến nước. Những điều này sẽ giúp cung cấp cho nông dân thông tin về thời điểm cánh đồng cần bón phân. Hiện tại, cảm biến nitơ không có sẵn bằng cách sử dụng loại công nghệ này.