Mullasensorid aitavad põllumeestel hinnata kasvutingimusi, nagu vee ja toitainete kättesaadavus, mulla pH, temperatuur ja topograafia

Tomat (Solanum lycopersicum L.) on üks maailmaturu kõrge väärtusega põllukultuure ja seda kasvatatakse peamiselt niisutussüsteemides. Tomatitootmist takistavad sageli ebasoodsad tingimused, nagu kliima, pinnas ja veevarud. Andurite tehnoloogiaid on välja töötatud ja paigaldatud üle kogu maailma, et aidata põllumeestel hinnata kasvutingimusi, nagu vee ja toitainete kättesaadavus, mulla pH, temperatuur ja topoloogia.
Tomatite madala saagikusega seotud tegurid. Tomatite nõudlus on suur nii värskelt tarbitavatel turgudel kui ka tööstusliku (töötlemis) tootmise turgudel. Madalat tomatisaaki täheldatakse paljudes põllumajandussektorites, näiteks Indoneesias, kus suures osas järgitakse traditsioonilisi põllumajandussüsteeme. Selliste tehnoloogiate nagu asjade interneti (IoT) põhised rakendused ja andurid kasutuselevõtt on oluliselt suurendanud erinevate põllukultuuride, sealhulgas tomatite saagikust.
Heterogeensete ja kaasaegsete andurite vähene kasutamine ebapiisava teabe tõttu põhjustab ka madalaid saagikäike põllumajanduses. Tark veemajandus mängib olulist rolli saagi ikalduste vältimisel, eriti tomatiistandustes.
Mulla niiskus on veel üks tegur, mis määrab tomatite saagikuse, kuna see on oluline toitainete ja muude ühendite ülekandmiseks mullast taimele. Taime temperatuuri hoidmine on oluline, kuna see mõjutab lehtede ja viljade küpsust.
Tomatitaimede optimaalne mulla niiskus on 60–80%. Ideaalne temperatuur tomatite maksimaalseks saagiks on 24–28 kraadi Celsiuse järgi. Sellest temperatuurivahemikust kõrgemal ei ole taimede kasv ning õite ja viljade areng optimaalsed. Kui mulla tingimused ja temperatuur kõiguvad suuresti, on taimede kasv aeglane ja kängus ning tomatid valmivad ebaühtlaselt.
Tomatikasvatuses kasutatavad andurid. Veevarude täppishaldamiseks on välja töötatud mitu tehnoloogiat, mis põhinevad peamiselt proksimaalse ja kaugseire tehnikatel. Taimede veesisalduse määramiseks kasutatakse andureid, mis hindavad taimede ja nende keskkonna füsioloogilist seisundit. Näiteks terahertsi kiirgusel põhinevad andurid koos niiskuse mõõtmisega suudavad määrata terale avaldatava rõhu suurust.
Taimede veesisalduse määramiseks kasutatavad andurid põhinevad mitmesugustel instrumentidel ja tehnoloogiatel, sealhulgas elektrilise impedantsi spektroskoopial, lähiinfrapuna (NIR) spektroskoopial, ultraheli tehnoloogial ja leheklambri tehnoloogial. Pinnase niiskuseandureid ja juhtivusandureid kasutatakse pinnase struktuuri, soolsuse ja juhtivuse määramiseks.
Pinnase niiskuse ja temperatuuri andurid ning automaatne kastmissüsteem. Optimaalse saagi saamiseks vajavad tomatid korralikku kastmissüsteemi. Kasvav veepuudus ohustab põllumajanduslikku tootmist ja toiduga kindlustatust. Tõhusate andurite kasutamine tagab veevarude optimaalse kasutamise ja maksimeerib saagikuse.
Pinnase niiskuseandurid hindavad pinnase niiskust. Hiljuti väljatöötatud pinnase niiskuseandurid sisaldavad kahte juhtivat plaati. Kui need plaadid puutuvad kokku juhtiva keskkonnaga (näiteks veega), liiguvad elektronid anoodilt katoodile. See elektronide liikumine tekitab elektrivoolu, mida saab tuvastada voltmeetri abil. See andur tuvastab vee olemasolu pinnases.
Mõnel juhul on mullasensorid kombineeritud termistoridega, mis suudavad mõõta nii temperatuuri kui ka niiskust. Nende sensorite andmed töödeldakse ja genereeritakse üherealine kahesuunaline väljund, mis saadetakse automatiseeritud loputussüsteemi. Kui temperatuuri ja niiskuse andmed jõuavad teatud läveni, lülitub veepump automaatselt sisse või välja.
Bioristor on bioelektrooniline andur. Bioelektroonikat kasutatakse taimede füsioloogiliste protsesside ja nende morfoloogiliste omaduste juhtimiseks. Hiljuti töötati välja orgaanilistel elektrokeemilistel transistoridel (OECT-del), mida tavaliselt nimetatakse biotakistiteks, põhinev in vivo andur. Andurit kasutati tomatikasvatuses kasvavate tomatitaimede ksüleemis ja floeemis voolava taimemahla koostise muutuste hindamiseks. Andur töötab reaalajas kehas, segamata taime toimimist.
Kuna biotakisti saab implanteerida otse taimevartesse, võimaldab see in vivo jälgida ioonide liikumisega seotud füsioloogilisi mehhanisme taimedes stressitingimustes, nagu põud, soolsus, ebapiisav aururõhk ja kõrge suhteline õhuniiskus. Biostorit kasutatakse ka patogeenide tuvastamiseks ja kahjuritõrjeks. Andurit kasutatakse ka taimede veesisalduse jälgimiseks.