Ratnesh Kumar tiene il suo prototipo di sensore del suolo sepolto in una scatola posta sotto il suo tavolo. Egli spera che un giorno gli agricoltori seppelliranno i dispositivi sotto le loro coltivazioni.

Kumar sta dirigendo un gruppo di ricerca che sta sviluppando dei trasmettitori-ricevitori (->transceivers) e sensori progettati per accumulare ad inviare dati riguardanti l'umidità del suolo presente in un campo. Alla fine i ricercatori sperano che i sensori accumuleranno anche dati riguardo la temperatura del suolo ed il suo contenuto in elementi nutritivi.

Un obbiettivo di primo rilievo è di costruire piccoli sensori (i prototipi sono larghi circa 2 pollici, lunghi 4 pollici e spessi meno di un pollice), che possano fare il loro lavoro interamente sotto terra.

I sensori non avranno bisogno di fili, o di antenne sotterranee ed in tal modo gli agricoltori potranno lavorare proprio sopra di essi. I sensori sono anche in grado di segnalare la loro posizione, ciò rende facile trovarli se un aratro li spostasse, o quando le batterie avessero bisogno di essere ricaricate.

Kumar, professore presso l'Università Statale dell'Iowa in ingegneria elettrica ed informatica, ha riferito che i sensori sono progettati per essere interrati ad un profondità di circa 1 piede, distanziati secondo uno schema a griglia 80-160 piedi l'uno dall'altro.

Essi trasmettono i dati lungo una griglia in direzione di un computer centrale che registrerà le informazioni per ricercatori, o agricoltori.

I sensori potrebbero aiutare i ricercatori a capire in modo preciso come l'acqua si muove attraverso un campo. Essi potrebbero aiutarli a sviluppare migliori modelli per predire lo sviluppo delle colture ed il raccolto. Questi sensori potrebbero inoltre aiutare l'agricoltore a capire i cicli del carbonio e dell'azoto all'interno di uno specifico terreno.

Tutto ciò è utile ad aumentare le rese dei terreni applicando le tecniche dell'agricoltura di precisione (precision-farming), un modello di agricoltura che punta ad ottimizzare le condizioni di crescita delle piante non essendo omogenee in tutto l'appezzamento. In uno stesso terreno coltivato con una data coltura sono frequenti differenze di umidità e di fertilità, delle caratteristiche fisiche, ecc. Tutte queste variabili possono influire notevolmente sulle rese produttive, ma alcune possono essere modificate, ad esempio variando la quantità di nutrienti ed acqua, distribuiti nei diversi punti dell'appezzamento, in modo da ottimizzare le condizioni di coltivazione e massimizzare il raccolto ed il profitto e ridurre al minimo l'impatto dei fattori produttivi sull'ambiente non somministrandoli ove necessari, con anche risparmio di denaro.

Come riferisce Kumar: 'Se gli elementi nutritivi delle piante contenuti nel fertilizzante sono in eccesso rispetto a quanto necessario, ciò non è di aiuto ai fini della produzione. Queste risorse finiscono solo nell'ambiente circostante la coltura'.

Stuart Birrel, professore associato presso l'Università dell'Iowa di Ingegneria Agricola e dei Biosistemi e parte del gruppo di ricerca sui sensori ha riferito che il progetto fornirà il genere di dati ad alta risoluzione in tempo reale che ricercatori e produttori stavano cercando.

Birrel riferisce in particolare che: 'Una sfida dell'agricoltura di precisione è raccogliere dati ad una così alta risoluzione che si possa essere in grado di prendere delle buone decisioni'. Questi sensori fornirebbero una risoluzione molto alta dei dati utile per produttori e ricercatori, i quali sarebbero così in grado di spiegare le differenze nel raccolto e ad aiutarci a prendere delle decisioni gestionali'.

Kumar aggiunge un altro elemento per la comprensione di questo studio e cioè che i sensori avevano operato sottoterra nei test preliminari 'point-to-point' (punto a punto). Una rete di sensori multipli sarà interrata in un campo di ricerca ad autunno inoltrato per ulteriori test e sviluppi di questa tecnologia.

L'obbiettivo, per quel che si spera, è di introdurre questi sensori nella fase di produzione agricola', riferisce Kumar, 'ma prima è necessario svilupparli ulteriormente e rispondere ad alcune questioni riguardo quanto possano essere economicamente convenienti'.

Hanno collaborato a questo progetto anche Ahmed Kamal, un professore di ingegneria elettrica ed informatica, inoltre Robert Weber, il professore di ingegneria elettrica ed informatica di David C. Nicholas, Amy Kaleita, professore di ingegneria agricola e dei biosistemi e gli studenti laureati Candace Batts, Giorgi Chighladze, Jing Huang and Herman Sahota.

Il progetto è finanziato da una borsa di studio di tre anni di 239.999 dollari della Fondazione Nazionale delle Scienze (FNS).

Articolo di Luca Federico Fianchini - Data di pubblicazione: 13 novembre 2008.

Fonte: Università dell'Iowa (USA), 10 ottobre 2008.