土壌センサー

研究者たちは、土壌水分データを測定して無線送信する生分解性センサーを開発中だ。このセンサーがさらに開発されれば、農地資源の利用を最小限に抑えながら、地球上の増加する人口に食糧を供給することに貢献できる可能性がある。

画像：提案するセンサーシステム。a) 生分解性センサーデバイスを用いた提案センサーシステムの概略図。b) 土壌に設置された生分解性センサーデバイスにワイヤレスで電源が供給されると、デバイスのヒーターが作動します。センサーの位置はホットスポットの位置によって決定され、ヒーターの温度は土壌水分量に応じて変化するため、ホットスポットの温度に基づいて土壌水分量が測定されます。c) 生分解性センサーデバイスは使用後、土壌に埋設されます。センサーデバイスの基部に含まれる肥料成分が土壌に放出され、作物の成長を促進します。詳細はこちら
提案するセンサーシステム。a) 生分解性センサーデバイスを用いた提案センサーシステムの概要。b) 土壌に設置された生分解性センサーデバイスにワイヤレスで電源を供給すると、デバイスのヒーターが作動する。センサーの位置はホットスポットの位置によって決定され、ヒーターの温度は土壌水分量に応じて変化するため、ホットスポットの温度に基づいて土壌水分量を測定する。c) 生分解性センサーデバイスは使用後、土壌に埋設される。センサーデバイスの基部に含まれる肥料成分が土壌に放出され、作物の成長を促進する。

生分解性であるため、高密度に設置できます。この研究は、使用済みセンサー機器の安全な廃棄など、精密農業における残された技術的ボトルネックを解決する上で重要なマイルストーンとなります。
世界人口が増加し続ける中、農業生産量の最適化と土地・水資源の最小化は不可欠です。精密農業は、センサーネットワークを用いて環境情報を収集し、必要な時に必要な場所に資源を適切に配分することで、これらの相反するニーズへの対応を目指しています。ドローンや衛星は豊富な情報を収集できますが、土壌水分や水分レベルの測定には適していません。最適なデータ収集のためには、水分測定装置を地上に高密度に設置する必要があります。センサーが生分解性でない場合、寿命が尽きた時点で回収する必要があり、これは多大な労力と労力を要し、現実的ではありません。本研究の目標は、電子機能と生分解性を一つの技術で実現することです。
収穫期の終わりには、センサーを土に埋めて生分解させることができます。