Los recursos cada vez más limitados de tierra y agua han estimulado el desarrollo de la agricultura de precisión, que utiliza tecnología de detección remota para monitorear datos ambientales del aire y el suelo en tiempo real para ayudar a optimizar el rendimiento de los cultivos.Maximizar la sostenibilidad de dichas tecnologías es fundamental para gestionar adecuadamente el medio ambiente y reducir costos.
Ahora, en un estudio publicado recientemente en la revista Advanced Sustainable Systems, investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado una tecnología inalámbrica de detección de humedad del suelo que es en gran medida biodegradable.Este trabajo es un hito importante para abordar los obstáculos técnicos restantes en la agricultura de precisión, como la eliminación segura de los equipos de sensores usados.
A medida que la población mundial continúa creciendo, es esencial optimizar los rendimientos agrícolas y minimizar el uso de la tierra y el agua.La agricultura de precisión tiene como objetivo abordar estas necesidades conflictivas mediante el uso de redes de sensores para recopilar información ambiental de modo que los recursos puedan asignarse adecuadamente a las tierras de cultivo cuando y donde se necesiten.
Los drones y los satélites pueden recopilar una gran cantidad de información, pero no son ideales para determinar la humedad del suelo y sus niveles.Para una recopilación de datos óptima, los dispositivos de medición de humedad deben instalarse en el suelo a alta densidad.Si el sensor no es biodegradable, debe recogerse al final de su vida útil, lo que puede requerir mucha mano de obra y ser poco práctico.Lograr la funcionalidad electrónica y la biodegradabilidad en una sola tecnología es el objetivo del trabajo actual.
"Nuestro sistema incluye múltiples sensores, una fuente de alimentación inalámbrica y una cámara termográfica para recopilar y transmitir datos de detección y ubicación", explica Takaaki Kasuga, autor principal del estudio.“Los componentes del suelo son en su mayoría respetuosos con el medio ambiente y están compuestos de nanopapel.sustrato, capa protectora de cera natural, calentador de carbón y alambre conductor de estaño”.
La tecnología se basa en el hecho de que la eficiencia de la transferencia inalámbrica de energía al sensor corresponde a la temperatura del calentador del sensor y a la humedad del suelo circundante.Por ejemplo, al optimizar la posición y el ángulo del sensor en suelo liso, aumentar la humedad del suelo del 5% al 30% reduce la eficiencia de transmisión de ~46% a ~3%.Luego, la cámara termográfica captura imágenes del área para recopilar simultáneamente datos de humedad del suelo y ubicación del sensor.Al final de la temporada de cosecha, los sensores se pueden enterrar en el suelo para que se biodegraden.
"Obtuvimos imágenes exitosas de áreas con humedad insuficiente del suelo utilizando 12 sensores en un campo de demostración de 0,4 x 0,6 metros", dijo Kasuga."Como resultado, nuestro sistema puede manejar la alta densidad de sensores necesaria para la agricultura de precisión".
Este trabajo tiene el potencial de optimizar la agricultura de precisión en un mundo con recursos cada vez más limitados.Maximizar la eficacia de la tecnología de los investigadores en condiciones no ideales, como una mala ubicación de los sensores y ángulos de pendiente en suelos gruesos y quizás otros indicadores del entorno del suelo más allá de los niveles de humedad del suelo, podría conducir a un uso generalizado de la tecnología por parte de la industria agrícola mundial. comunidad.
Hora de publicación: 30 de abril de 2024