土壤中的印刷传感器可以帮助农民提高作物产量并节省资金

研究人员的新传感器还可以用作农业研究工具,以监测硝酸盐浸出并帮助指导减轻其有害影响的最佳实践。

来源:威斯康星大学麦迪逊分校

土壤科学博士生 Shuohao Cai 在威斯康辛大学麦迪逊分校的 Hancock 农业研究站将一根传感棒放入土壤中,该传感棒上贴有多功能传感贴纸,可进行多深度测量,以测试该团队的技术。照片由 Kuan-Yu Chen 拍摄

照片由 Kuan-Yu Chen 拍摄

威斯康辛大学麦迪逊分校的工程师开发出低成本传感器,可实时、连续监测威斯康辛州常见土壤类型中的硝酸盐。这些印刷电化学传感器可帮助农民做出更明智的养分管理决策并获得经济效益。

“我们的传感器可以让农民更好地了解土壤的养分状况以及植物可用的硝酸盐量,帮助他们更准确地决定他们真正需要多少肥料,”领导这项研究的威斯康辛大学麦迪逊分校机械工程助理教授 Joseph Andrews 表示。“如果他们可以少买一些化肥,那么大面积农场的成本节省可能会相当可观。”

虽然硝酸盐是农作物生长所必需的营养物质,但过量的硝酸盐会从土壤中渗出并进入地下水。这种污染对饮用受污染井水的人来说很危险,对环境也有害。研究人员的新传感器还可以用作农业研究工具,以监测硝酸盐的浸出并帮助指导减轻其有害影响的最佳实践。

目前监测土壤中硝酸盐的方法既费力又昂贵,而且不能提供实时数据。这就是为什么印刷电子专家安德鲁斯和他的团队着手创造一种更好、更便宜的解决方案的原因。

研究人员的多功能传感贴纸之一,其中包括用于测量硝酸盐、湿度和温度的传感器。照片由 Joel Hallberg 拍摄

照片由 Joel Hallberg 拍摄 照片由 Andrew Hallberg 拍摄 照片由 Joel Hallberg 拍摄 照片由 Kuan-Yu Chen 拍摄 2024 年 3 月在《Advanced Material Technologies》杂志上发表的论文