Conception d'une sonde compacte de détection de nitrates dans les sols et intégration dans un système de mesures en temps réel.

太阳光下硝酸盐检测的紧凑型探空仪的构想以及与时间测量系统的集成。

• 批准号: 552748-2020
• 负责人: Turcotte, Diane
• 金额: $ 10.93万
• 依托单位: Cégep André-Laurendeau
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Applied Research and Development Grants - Level 3
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=722639
• 关键词: Conception; une; sonde; compacte; de

Des capteurs de tension du sol permettent aux producteurs de déceler la présence de stress chez les végétaux. Cette approche permet au producteur d'anticiper la présence de stress avant que des dommages ne soient engendrés. Cette capacité d'anticipation est un facteur déterminant du rendement et de la qualité des produits récoltés. L'azote est un nutriment essentiel à la production et à la croissance végétale et il est utilisé mondialement comme fertilisant dans le domaine de l'agriculture pour améliorer la productivité. Cependant, quand l'application de fertilisant excède la demande et la capacité du sol à dénitrifier, l'excès d'azote peut migrer vers l'aquifère, généralement sous forme de nitrate (NO3-), une espèce azotée fortement mobile et avec une faible capacité d'absorption du sol. Depuis les années 1970, la contamination de l'eau par les NO3- représente une problématique majeure. Le calcul des besoins en fertilisants azotés est principalement empirique, car aucune méthode d'analyse précise n'existe pour estimer directement sa disponibilité réelle dans le sol. De nombreuses méthodes d'estimation de la disponibilité des nitrates ont été évaluées depuis plus de 50 ans à partir de différentes techniques d'analyse des sols-plantes et de modélisation qui incluent les données climatiques et l'imagerie, mais sans succès. Il existe également des senseurs électrochimiques pour le dosage des nitrates. Toutefois, bien que prometteur, le système de mesure électrochimique n'a pas une sélectivité suffisante aux nitrates pour être utilisé de manière générale sans calibration spécifique à chaque type de sol ou à chaque application selon les cultures. L'objectif du présent projet de recherche et développement appliquée (RDA) de 3 ans est de concevoir, fabriquer et démontrer dans un environnement opérationnel, une sonde compacte de détection des nitrates dans les sols. L'architecture doit intégrer une source UV et des détecteurs dans un système optomécanique compact présentant une faisabilité technique de manufacturabilité, opérationnelle et économique. Cette sonde sera intégrée dans un système de mesure en temps réel et qualifiée par des essais sur le terrain.#(cr)#(lf)Soil tension sensors allow producers to detect the presence of stress in plants. This approach allows the producer to anticipate the presence of stress before damage is caused. This capacity for anticipation is a determining factor in the yield and quality of the products harvested. Nitrogen is an essential nutrient for plant production and growth and is used worldwide as a fertilizer in agriculture to improve productivity. However, when the application of fertilizer exceeds the demand and the capacity of the soil to denitrify, the excess nitrogen can migrate towards the aquifer, generally in the form of nitrate (NO3-), a nitrogenous species highly mobile and with a low soil absorption capacity. Since the 1970s, contamination of water by NO3- has been a major problem. The calculation of nitrogen fertilizer requirements is mainly empirical, since no precise analysis method exists to directly estimate its actual availability in the soil. Many methods for estimating the availability of nitrates have been evaluated for more than 50 years using different soil-plant analysis and modeling techniques that include climate data and imagery, but without success. There are also electrochemical sensors for the determination of nitrates. However, although promising, the electrochemical measurement system does not have sufficient selectivity to nitrates to be used without specific calibration to each type of soil or each application depending on the crop. objective of this 3-year applied research and development (ARD) project is to design, manufacture and demonstrate in an operational environment, a compact probe for detecting nitrates in soils. The architecture must integrate a UV source and detectors in a compact optomechanical system presenting a technical feasibility of manufacturab

Des captured of tension du sol permettent aux productivity de déceler la présence de stress chez les végétaux.这是Au producteur在没有产生应力之前所允许的。这种预期能力是决定récoltés产品的呈现和质量的因素。氮是植物生产和作物生长的必需营养素，在农业领域中，氮的用途就像肥料一样，可以提高生产力。然而，当施肥量超过土壤对硝化菌的要求和能力时，过量的氮可能迁移到含水层中，一般形成硝酸盐（NO3-），氮的移动的能力强，土壤的吸收能力弱。自1970年以来，NO3对水的污染代表了一个不可抗力的问题。计算氮素肥料中的氮素主要是经验性的，没有精确的分析方法来直接估算土壤中的氮素。硝酸盐可分解性的估算方法共有50多种，其中包括土壤-植物分析和气候和图像分析的不同方法，但迈斯没有成功。Il existe également des senseurs étrochimiques pour le dosage des nitrates.然而，正如我们所承诺的那样，该电化学测量系统没有选择性地使用硝酸盐，以便在没有专门的太阳类型或单独的培养物应用校准的情况下使用一般仪器。本项目的目的是在一个操作系统中对土壤中硝酸盐进行检测。L'architecture doit intégrer une source UV et des détectides dans un système optomécanique compact présentant une faisabilité technique de manufacturabilité，opérationnelle et économique. Cette sera intégrée dans un système de mesure en temps réel et qualifiée par des essais sur le terrain.# (cr)#（lf）土壤张力传感器允许生产商检测植物中是否存在应力。这种方法允许生产者在造成损害之前预测应力的存在。这种预测能力是所收获产品的产量和质量的决定因素。氮是植物生产和生长的必需营养素，在世界范围内用作农业肥料以提高生产力。然而，当肥料的施用量超过需求和土壤的肥力时，过量的氮可以通常以硝酸盐（NO3-）的形式向含水层迁移，硝酸盐是一种移动的高且土壤吸收能力低的含氮物质。自20世纪70年代以来，NO3-对水的污染一直是一个主要问题。氮肥需要量的计算主要是经验性的，因为没有精确的分析方法来直接估计土壤中氮肥的实际有效性。50多年来，人们使用不同的土壤-植物分析和建模技术（包括气候数据和图像）评估了许多估计硝酸盐可用性的方法，但都没有成功。也有用于测定硝酸盐的电化学传感器。然而，尽管很有前途，但电化学测量系统对硝酸盐没有足够的选择性，在没有对每种类型的土壤或取决于作物的每种应用进行特定校准的情况下使用。这项为期三年的应用研究和发展项目的目标是设计、制造和在操作环境中演示一种用于检测土壤中硝酸盐的紧凑型探头。该架构必须在紧凑的光学机械系统中集成UV源和检测器，从而提供制造的技术可行性。