Une équipe de chercheurs de l'Université du Connecticut a conçu un capteur d'humidité du sol qui est plus rentable que tout ce qui est actuellement disponible et répond au besoin mondial de réguler la consommation d'eau dans l'agriculture.

Conçu et testé sur la ferme de l'université, les capteurs sont suffisamment petits pour s'insérer facilement dans le sol et moins coûteux à fabriquer que la technologie actuelle, les chercheurs écrivent dans le Journal des capteurs et actionneurs .

« Les progrès de la science hydrologique sont entravés par le manque de données sur l'humidité du sol sur place, " a déclaré Guiling Wang, auteur de l'étude et professeur de génie civil et environnemental à l'UConn. « C'est vraiment difficile de surveiller et de mesurer des choses sous terre. Le défi est que les capteurs existants sont très coûteux et que le processus d'installation est très exigeant en main-d'œuvre. »

Les capteurs développés par l'équipe d'ingénieurs UConn - environnement, mécanique, et les produits chimiques - devraient permettre d'économiser près de 35 % de la consommation d'eau et coûter beaucoup moins cher que ce qui existe. Les capteurs actuels qui sont utilisés de manière similaire vont de 100 $ à 1 $, 000 chacun, tandis que celui développé à UConn coûte 2 $, selon les chercheurs.

Une option de surveillance alternative, les données d'humidité du sol collectées à partir de la technologie de télédétection telle que les radars et les radiomètres à bord des satellites, ont souffert d'une faible résolution. Mais la nouvelle technologie développée par le groupe du professeur Baikun Li de l'UConn peut fournir des données à haute résolution spatio-temporelle nécessaires au développement de modèles hydrologiques dans le groupe de Wang.

Dans le prototype UConn, les fils sont connectés des capteurs à un instrument qui enregistre les données. Les chercheurs ont effectué des tests sur le terrain des capteurs, en effectuant des tests côte à côte avec des capteurs commerciaux dans diverses conditions environnementales sur une période de 10 mois. Les effets des variations environnementales sur l'humidité du sol tout au long de la période ont été clairement reflétés.

De manière critique, les petits capteurs peuvent également être facilement envoyés dans le monde étant donné que l'humidité du sol joue un rôle fondamental dans la prise de décision agricole à l'échelle mondiale.

Une détection précise de l'humidité du sol est essentielle pour garantir un niveau d'eau qui produit les cultures les plus robustes sans gaspiller la ressource naturelle. Dans certains États des États-Unis—Floride et Californie, par exemple, l'utilisation de l'eau d'irrigation est devenue très limitée.

Les chercheurs de l'UConn travaillent également sur un capteur d'azote qui est le même modèle que les capteurs d'eau. Ceux-ci aideraient à fournir aux agriculteurs des informations sur le moment où les champs ont besoin d'être fertilisés. Actuellement, les capteurs d'azote ne sont pas disponibles avec ce type de technologie.

« C'est vraiment un début passionnant pour un éventail beaucoup plus large de choses que nous avons en tête, " dit Li, auteur de l'étude et professeur de génie civil et environnemental.