Ставропольские ученые запатентовали новый метод определения влажности почвы

Ученые Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) разработали новую технологию определения состояния почвы и наличия влаги в ней. Как рассказали поле.рф в университете, среди преимуществ методики перед существующими способами измерения влажности почвы — оперативность и мобильность.

Суть новой технологии заключается в дистанционном определении физико-химических параметров естественных поверхностей земли, а объектом могут выступать не только земли сельхозназначения. Например, с ее помощью можно исследовать толщину льда для облегчения ледоколам навигации в акватории Северного морского пути.

«Как это работает: запускаются два летательных аппарата, БПЛА, летящие на определенном расстоянии друг от друга. На одном из них установлен ВЧ-передатчик (высокочастотное излучение. — Прим. ред.) электромагнитных волн, на другом — приемник. Излучение, исходящее от передатчика, отражается от поверхности по-разному (с разным показателем преломления) в зависимости от характеристик этой поверхности — например, толщины пласта льда или влажности почвы, а также других ее физико-химических параметров, которые влияют на электропроводность — по сути именно ее мы замеряем таким способом. Аккумулировав получаемые данные и проведя расчеты, мы можем получить, например, карту влажности поля», — объяснил поле.рф заведующий кафедрой инфокоммуникаций СКФУ, доктор технических наук, профессор Геннадий Линец.

Эксперт рассказал, что новая методика уже испытана на полях агрохолдинга «Степь» и показала достаточно точные результаты по определению влажности почвы.

«При этом параметры работы передатчика откалиброваны так, что почва „просвечивается“ примерно на глубину корневой системы сельхозрастений — то есть порядка 50 см», — уточнил Линец.

По словам собеседника журнала, технология дистанционного определения состояния почвы обладает преимуществами перед существующими сегодня методами. Например, по сравнению с анализом проб в лаборатории — это более высокая оперативность и мобильность.

«Другие методы с применением наземного оборудования (георадаров) также дают возможность получения результата сразу, на месте, но требуют отсутствия на поле растений. Также можно обойти поля с влагомером, но по затратам времени это тоже не лучший вариант», — пояснил эксперт.

Разработка технологии велась группой научных сотрудников в Школе перспективных междисциплинарных исследований, которую СКФУ создал в рамках программы «Приоритет-2030». По результатам исследования получен патент как на сам принцип технологии, так и на измерительное устройство.

«Сейчас мы рассматриваем возможности коммерциализации и вывода на рынок нашего измерительного комплекса — думаю, это произойдет в ближайший год», — сказал эксперт и уточнил, что в перспективе команда разработчиков планирует обеспечить возможность работы измерительного комплекса практически в режиме онлайн, с помощью сети LoRaWan (популярный вариант технологии беспроводных сетей для IOT, «интернета вещей»).

Также ставропольские ученые планируют создать технологии для определения в почве других параметров — уровня содержания солей и даже индексов вегетации.