Robuuste sensor voor het meten van bodemkwaliteit door middel van electrolyse

Inleiding

Om overbemesting van landbouwpercelen te voorkomen, is het noodzakelijk om op een robuuste wijze de bodemkwaliteit te kunnen meten op percelen waar gewassen worden geteeld. Een bodem van goede kwaliteit is rijk aan organisch materiaal en levende organismen die ervoor zorgen dat de bodem nutriënten (totaal stikstof, totaal fosfor) vasthoudt. Hierdoor spoelen tijdens perioden van regenval minder nutriënten uit van de bodem naar oppervlaktewater. Ook houdt een bodem die rijk is aan organisch materiaal en levende organismen goed water vast, zodat uitdroging tijdens periodes van droogte wordt voorkomen.

Projectomschrijving

Dit project betreft een haalbaarheidsstudie voor de ontwikkeling van een slimme sensor die op een indirecte manier (sensor fusion) het gehalte aan organisch materiaal en levende organismen in de grond meet als maat voor de hoeveelheid gebonden nutriënten in de vorm van totaal stikstof en totaal fosfor. Een dergelijke sensor geeft aan wanneer toepassing van (kunst)mest zinvol is, maakt daarmee optimaal gebruik van grondstoffen mogelijk en voorkomt overbemesting. Dat is van belang voor een optimale gewasopbrengst en ecologisch verantwoorde voedselproductie, waarbij wordt voorkomen dat nutriënten van landbouwpercelen uitspoelen naar oppervlaktewater, met als gevolg dat het ecologisch evenwicht in de omgeving wordt verstoord.

Werking van de sensor

Het principe van de beoogde sensor is gebaseerd op elektrolyse bij zeer lage stromen, waarbij middels zogenaamde impedantieplots (elektrolysespanning versus stroom) de concentratie oxideerbare organische stoffen in de bodem wordt gemeten. Een hoge concentratie oxideerbare organische stoffen is naar verwachting gerelateerd aan een bodem met een hoge concentratie aan nutriënten, organisch materiaal en levende organismen.