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

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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