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利用感測器測量土壤裡的硝酸鹽含量

2018/11/19 @國際

利用感測器測量土壤裡的硝酸鹽含量

 荷蘭應用科學研究組織中心(The Netherlands Organization For Applied Scientific Research, TNO),開發能偵測土壤硝酸鹽含量並應用於監測氮礦化作用的感測器。氮對於植物生長發育與其體內蛋白質生產具有重要意義,ㄧ旦知道需要供給多少氮肥給土壤,農民就可以計算出最適合植物生長所需的肥料添加量。

 目前TNO與瓦賀寧恩大學(Wageningen Universiteit)正執行ㄧ項名為DISAC(Data Intensive Smart Agrifood Chains)的計畫,此計畫與開發土壤硝酸鹽感測器相關,並與當地農業公司、科技公司及研究中心共同合作致力為精準農業研發新技術。

 TNO所開發的感測器能頻繁偵測土壤中的硝酸鹽含量,提供最即時的數據。為了節省能源與數據儲存容量,研究人員每日進行量測並提供相關平均數值,藉由ㄧ系列的數據收集,能持續觀察土壤中氮礦化(nitrogen mineralization)的過程。迄今為止,所有結果皆為現場測試,未來將可於不同地點進行測量,並透過應用程式檢查數據結果。

 由於植物只能吸收銨態氮或硝酸態氮,因此植物生長與氮礦化程度具有相關性,藉由智慧化偵測系統提供土壤中氮含量指標,除了可協助農民了解土壤中的氮含量是否滿足植株所需,也可幫助觀察施肥後植物的利用狀況。

 目前研究正於荷蘭的測試農場Dairy Campus- Vredepeel en KTC Zegveld進行測試。感測器安裝於距基座約15公分內的植株根系附近,而太陽能電源供應及相關設備則是安放於地面上。目標是利用模型與遠端偵測技術,了解預測和實際產量的差異性,以研究植物產量與其蛋白質含量,以及感測器如何實際應用於場域的方法。雖然目前仍尚未確定如何藉由此感測器優化現有的施肥機制,但這項研究有助於更瞭解植物的生長環境與氮礦化關係。

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