A Wisconsin-Madison Egyetem mérnökei kisköltségű szenzorokat fejlesztettek ki a talaj nitráttartalmának valós idejű, folyamatos mérésére, különböző talajtípusokra.
A talajt figyeli, nem a növényzetet
Ezek a nyomtatott elektrokémiai érzékelők jelentős gazdasági előnyökkel kecsegtetnek azáltal, hogy segítik a gazdálkodókat a tápanyag-gazdálkodási döntéseikben. „Érzékelőink segítségével a gazdálkodók jobban megérthetik talajuk tápanyagprofilját és azt, hogy mennyi nitrát áll a növények rendelkezésére, így pontosabb döntéseket hozhatnak arról, hogy mennyi nitrogénműtrágyára van szükségük” – mondta el Joseph Andrews, a kutatást vezető mérnök.
Az érzékelők nyomtatási eljárás során készülnek, és egy polivinilidén-fluorid réteggel vannak bevonva. Ez az anyag hidrofil tulajdonságának köszönhetően felszívja a nitráttartalmú vizet, de apró pórusain csak a nitrátionok hatolhatnak át, a talajkolloidok nem. „Ez a vízkötő képesség nagyon fontos, ugyanis maga a talaj is úgy működik, mint egy szivacs: nehéz elvonni tőle bármit is, hacsak nem tudod hasonló képességekkel felruházni a műszeredet” – magyarázza Andrews.
A megoldás újdonsága, hogy nem a felszíni növényzeten tapasztalható kihatások (sárgulás) alapján jelzi a nitrogénhiányt, hanem közvetlenül a talajból nyeri az adatokat, méghozzá folyamatosan, valós időben. Magyarán nem „kezelni”, hanem„megelőzni” lehet vele a problémát, ami a leendő termés szempontjából nem mindegy.
Tömeggyártásra készülnek
Az érzékelőket homokos és agyagos talajokon is tesztelték Wisconsinban, és a laboreredményekkel összevetve pontos adatokat szolgáltattak. A csapat most azon dolgozik, hogy különböző talajmélységekben is figyelemmel követhesse a nitrát kimosódását, ebből a célból az érzékelőket egy rúdra rögzítette, amit a földbe süllyesztettek. Az adatokat hőmérsékletméréssel is kiegészítik. A kutatók úgy látják, hogy sok ilyen mérőrúd kihelyezésével minden korábbinál pontosabb képet nyerhetnek a nitrát mozgásáról a talajban.
A kutatás mellett a termék kereskedelmi forgalomba juttatása is célja a csapatnak. A gyakorlatban legpraktikusabbnak bizonyuló modellek – hála a nyomtatási technikának – hamarosan „filléres cuccokká” fognak válni, és bárki számára elérhetőek lesznek. A tesztelések már az utolsó fázisban járnak.
Ez a cikk is érdekelheti a témában: Nem az N-szenzor a csúcs, hanem a zöldben zöld technológia.
