O tomate (Solanum lycopersicum L.) é uma das culturas de alto valor no mercado mundial e é cultivado principalmente sob irrigação. A produção de tomate é frequentemente prejudicada por condições desfavoráveis, como clima, solo e recursos hídricos. Tecnologias de sensores foram desenvolvidas e instaladas em todo o mundo para ajudar os agricultores a avaliar as condições de cultivo, como disponibilidade de água e nutrientes, pH do solo, temperatura e topologia.
Fatores associados à baixa produtividade do tomate. A demanda por tomate é alta tanto no mercado de consumo in natura quanto no mercado de produção industrial (processamento). Baixas produtividades de tomate são observadas em muitos setores agrícolas, como na Indonésia, que adere amplamente aos sistemas agrícolas tradicionais. A introdução de tecnologias como aplicativos e sensores baseados na Internet das Coisas (IoT) aumentou significativamente a produtividade de diversas culturas, incluindo o tomate.
A falta de utilização de sensores heterogêneos e modernos devido à insuficiência de informações também leva à baixa produtividade na agricultura. O manejo inteligente da água desempenha um papel importante para evitar a quebra de safra, especialmente em plantações de tomate.
A umidade do solo é outro fator que determina a produtividade do tomateiro, pois é essencial para a transferência de nutrientes e outros compostos do solo para a planta. Manter a temperatura da planta é importante, pois afeta o amadurecimento das folhas e frutos.
A umidade ideal do solo para plantas de tomate está entre 60% e 80%. A temperatura ideal para a produção máxima de tomate é entre 24 e 28 graus Celsius. Acima dessa faixa de temperatura, o crescimento da planta e o desenvolvimento de flores e frutos são abaixo do ideal. Se as condições do solo e as temperaturas oscilarem muito, o crescimento da planta será lento e atrofiado, e os tomates amadurecerão de forma irregular.
Sensores utilizados no cultivo de tomate. Diversas tecnologias foram desenvolvidas para o gerenciamento preciso dos recursos hídricos, principalmente com base em técnicas de sensoriamento remoto e proximal. Para determinar o teor de água nas plantas, são utilizados sensores que avaliam o estado fisiológico das plantas e de seu ambiente. Por exemplo, sensores baseados em radiação terahertz, combinados com medições de umidade, podem determinar a quantidade de pressão exercida sobre a lâmina.
Os sensores utilizados para determinar o teor de água em plantas baseiam-se em uma variedade de instrumentos e tecnologias, incluindo espectroscopia de impedância elétrica, espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), tecnologia ultrassônica e tecnologia de pinça foliar. Sensores de umidade do solo e sensores de condutividade são utilizados para determinar a estrutura, a salinidade e a condutividade do solo.
Sensores de umidade e temperatura do solo, além de um sistema de irrigação automático. Para obter uma produção ideal, os tomates precisam de um sistema de irrigação adequado. A crescente escassez de água ameaça a produção agrícola e a segurança alimentar. O uso de sensores eficientes pode garantir o uso ideal dos recursos hídricos e maximizar a produtividade das culturas.
Sensores de umidade do solo estimam a umidade do solo. Sensores de umidade do solo desenvolvidos recentemente incluem duas placas condutoras. Quando essas placas são expostas a um meio condutor (como água), elétrons do ânodo migram para o cátodo. Esse movimento de elétrons cria uma corrente elétrica, que pode ser detectada com um voltímetro. Este sensor detecta a presença de água no solo.
Em alguns casos, sensores de solo são combinados com termistores que podem medir temperatura e umidade. Os dados desses sensores são processados e geram uma saída bidirecional de linha única que é enviada ao sistema de descarga automatizado. Quando os dados de temperatura e umidade atingem determinados limites, o interruptor da bomba d'água liga ou desliga automaticamente.
Bioristor é um sensor bioeletrônico. A bioeletrônica é utilizada para controlar os processos fisiológicos das plantas e suas características morfológicas. Recentemente, foi desenvolvido um sensor in vivo baseado em transistores eletroquímicos orgânicos (OECTs), comumente chamados de biorresistores. O sensor foi utilizado no cultivo de tomate para avaliar mudanças na composição da seiva vegetal que flui no xilema e no floema de plantas de tomate em crescimento. O sensor funciona em tempo real dentro do corpo, sem interferir no funcionamento da planta.
Como o biorresistor pode ser implantado diretamente no caule da planta, ele permite a observação in vivo dos mecanismos fisiológicos associados ao movimento de íons em plantas sob condições de estresse, como seca, salinidade, pressão de vapor insuficiente e alta umidade relativa. O biorresistor também é usado para detecção de patógenos e controle de pragas. O sensor também é usado para monitorar o estado hídrico das plantas.
Horário da postagem: 01/08/2024