Introduction

L'augmentation de la demande agricole en eau douce face au changement climatique nécessite des solutions de gestion de l'irrigation améliorées pour maximiser l'efficacité des ressources. Les déficits en eau du sol peuvent réduire considérablement la croissance et le développement des plantes, ce qui dicte la quantité et la qualité de la récolte. Alors que les mesures des déficits hydriques basées sur les plantes sont considérées comme les meilleures mesures du stress hydrique, les méthodes actuelles pour obtenir des mesures précises du stress prennent du temps et sont inefficaces. Les dendromètres sont un outil basé sur les plantes qui a montré un potentiel pour améliorer la gestion de l'irrigation dans les cultures pérennes ligneuses de grande valeur. Les dendromètres de haute précision mesurent en continu de petites fluctuations (± 10 microns) du diamètre de la tige tout au long de la journée, ce qui est directement corrélé au stress hydrique. Cependant, les dendromètres actuellement disponibles sont coûteux, ont une hystérésis mécanique et sont sujets à des problèmes tels que la dilatation des matériaux ; perturbations météorologiques et animales; et une conception volumineuse et invasive.

Le dendromètre

Le dendromètre créé au laboratoire OPEnS - adapté aux vignes et autres plantes vivaces ligneuses - atténue ces principaux points de défaillance en utilisant une fibre de carbone à expansion thermique nulle, une tension de ressort et un encodeur magnétique linéaire. Le déploiement massif de ces dendromètres automatisés a le potentiel de fournir une image continue du stress hydrique du vignoble au niveau de l'ensemble du bloc, fournissant ainsi une aide précieuse à la décision pour la gestion de l'irrigation du vignoble. Le système mesure les fluctuations radiales du tronc pour une vigne d'un diamètre compris entre 25 et 50 mm.

Un autre avantage essentiel du dendromètre est la mécanique sans frottement. En s'appuyant sur une conception à ressort, tous les mouvements enregistrés par le capteur magnétique sont guidés par la tension ; il n'y a pas d'opposition causée par le frottement qui pourrait entraver la précision de la mesure.

L'électronique

L'électronique est composée d'un microcontrôleur, d'un PCB et des capteurs. Mon circuit électronique utilisé est basé sur un Adafruit Feather M0 LoRa. Il communique avec le réseau. Les mesures sont stockées dans une carte SD et sont envoyées sur un serveur distant pour consulter les résultats en temps réel. L'horloge en temps réel (RTC) embarquée garde une trace de l'heure et allume le système toutes les 15 minutes. En plus des 15 minutes, un bouton d'interruption est également installé qui permet à l'utilisateur de réveiller le système à tout moment pour vérifier l'état de l'aimant et s'il est dans une bonne position (généralement lorsque l'aimant est parallèle et à moins de 0,2- 0,4 mm du capteur).

Estimation du budget:
AS5311: Sfr 16.--
EcoBoard: Sfr 45.--
RTC (Option): Sfr 14.--
Filaments 3D: Sfr 29.--
Support en carbone: ?
Développement: ?
Visseries et ressort: Sfr 10.--