Piękna i okazała dynia na Halloween zaczyna się od zdrowej gleby, a kluczowym czynnikiem wpływającym na jej wzrost i rozwój jest prawidłowy odczyn gleby (pH). W Łukasiewicz – Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki prowadzimy prace nad innowacyjną technologią sitodrukowanych potencjometrycznych czujników pH przeznaczonych do bezpośredniego monitorowania warunków glebowych.
Dlaczego właściwy odczyn pH gleby jest kluczowy w uprawie dyni?
Odczyn gleby bezpośrednio oddziałuje na chemię gleby, biodostępność składników odżywczych, rozwój siewek oraz ostatecznie uzyskiwane plony. W przypadku uprawy dyni optymalny, zalecany zakres pH wynosi od około 6 do 6,8. Systematyczne monitorowanie tego parametru dostarcza cennych informacji, które pozwalają rolnikom zidentyfikować potencjalnie nieodpowiednie warunki glebowe i podejmować świadome decyzje dotyczące zarządzania uprawą. Dbałość o parametry podłoża pozwala lepiej zrozumieć warunki sprzyjające wzrostowi dyni na długo zanim stanie się ona halloweenową dekoracją.
Jak działają potencjometryczne sitodrukowane czujniki pH gleby?
W instytucie prowadzimy prace nad sitodrukowanymi potencjometrycznymi czujnikami pH przeznaczonymi do monitorowania gleby. Opracowywane rozwiązania to czujniki potencjometryczne wytwarzane metodą sitodruku, które bezpośrednio reagują na zmiany aktywności jonów wodorowych w środowisku. Zastosowane elektrody sensoryczne generują sygnał elektryczny (potencjał) zmienny w zależności od wartości pH, co umożliwia precyzyjne określenie kwasowości lub zasadowości badanego próbki.
Kto prowadzi badania i na jakim etapie rozwoju są czujniki pH?
Za badania nad innowacyjnymi czujnikami odpowiada dr inż. Kiranmai Uppuluri, starsza specjalistka ds. materiałów funkcjonalnych z Grupy Badawczej Technologia LTCC (Elektronika Drukowana) w Centrum Materiałów Funkcjonalnych. Projekt znajduje się obecnie w fazie badań i rozwoju (R&D) i obejmuje dobór materiałów sensorycznych, wytwarzanie elektrod oraz walidację parametrów pomiarowych. Zespół pomyślnie zakończył wstępne eksperymenty, uzyskując obiecujące rezultaty. Najbliższe kroki obejmują optymalizację konstrukcji oraz ocenę wydajności, niezawodności i skuteczności czujników w rzeczywistych warunkach glebowych.
Jakie korzyści może przynieść ta technologia dla rolnictwa precyzyjnego i zrównoważonej uprawy?
Opracowywane w Łukasiewicz – IMiF czujniki mają w przyszłości przyczynić się do stworzenia bardziej dostępnego i efektywnego systemu monitorowania parametrów gleby. Rozwój tej technologii będzie wspierać rolnictwo precyzyjne oraz bardziej efektywną i zrównoważoną uprawę dyni. Pozwoli to producentom rolnym sprawniej dbać o optymalne warunki glebowe, wspierając prawidłowy rozwój roślin od stadium siewek aż po dojrzałe plony.
