مستشعر التربة

يستخدم الباحثون أجهزة استشعار قابلة للتحلل الحيوي لقياس ونقل بيانات رطوبة التربة لاسلكيًا، والتي إذا تم تطويرها بشكل أكبر، يمكن أن تساعد في إطعام سكان الكوكب المتزايدين مع تقليل استخدام موارد الأراضي الزراعية.

صورة: نظام الاستشعار المقترح. أ) نظرة عامة على نظام الاستشعار المقترح مع جهاز استشعار قابل للتحلل. ب) عند تزويد جهاز الاستشعار القابل للتحلل الموجود على التربة بالطاقة لاسلكيًا، يتم تنشيط سخان الجهاز. يُحدد موقع المستشعر بموقع البقعة الساخنة، وتتغير درجة حرارة السخان تبعًا لرطوبة التربة؛ لذلك، تُقاس رطوبة التربة بناءً على درجة حرارة البقعة الساخنة. ج) يُدفن جهاز الاستشعار القابل للتحلل في التربة بعد الاستخدام. ثم تُطلق مكونات السماد الموجودة في قاعدة جهاز الاستشعار في التربة، مما يحفز نمو المحاصيل. للمزيد من المعلومات
نظام الاستشعار المقترح. أ) نظرة عامة على نظام الاستشعار المقترح المزود بجهاز استشعار قابل للتحلل. ب) عند تزويد جهاز الاستشعار القابل للتحلل الموجود على التربة بالطاقة لاسلكيًا، يتم تنشيط سخان الجهاز. يُحدد موقع المستشعر بناءً على موقع البقعة الساخنة، وتتغير درجة حرارة السخان تبعًا لرطوبة التربة؛ لذا، تُقاس رطوبة التربة بناءً على درجة حرارة البقعة الساخنة. ج) يُدفن جهاز الاستشعار القابل للتحلل في التربة بعد الاستخدام. ثم تُطلق مكونات السماد الموجودة في قاعدة جهاز الاستشعار في التربة، مما يحفز نمو المحاصيل.

قابلة للتحلل الحيوي، وبالتالي يمكن تركيبها بكثافة عالية. يُمثل هذا العمل إنجازاً هاماً في معالجة المعوقات التقنية المتبقية في الزراعة الدقيقة، مثل التخلص الآمن من معدات الاستشعار المستعملة.
مع استمرار نمو سكان العالم، يصبح تحسين الإنتاجية الزراعية وتقليل استخدام الأراضي والمياه أمرًا بالغ الأهمية. تهدف الزراعة الدقيقة إلى تلبية هذه الاحتياجات المتضاربة باستخدام شبكات الاستشعار لجمع المعلومات البيئية، ما يسمح بتخصيص الموارد للأراضي الزراعية بشكل مناسب في الوقت والمكان المناسبين. يمكن للطائرات المسيّرة والأقمار الصناعية جمع كمّ هائل من المعلومات، لكنها ليست مثالية لتحديد رطوبة التربة ومستوياتها. وللحصول على بيانات مثلى، ينبغي تركيب أجهزة قياس الرطوبة على الأرض بكثافة عالية. إذا لم يكن المستشعر قابلاً للتحلل الحيوي، فيجب جمعه عند انتهاء عمره الافتراضي، وهو ما قد يكون شاقًا وغير عملي. يهدف هذا العمل إلى تحقيق الجمع بين الوظائف الإلكترونية وقابلية التحلل الحيوي في تقنية واحدة.
في نهاية موسم الحصاد، يمكن دفن أجهزة الاستشعار في التربة لتتحلل بيولوجيًا.