Ang mga sensor ng lupa ay tumutulong sa mga magsasaka na masuri ang mga kondisyon ng paglaki tulad ng pagkakaroon ng tubig at sustansya, pH ng lupa, temperatura at topograpiya

Ang kamatis (Solanum lycopersicum L.) ay isa sa mga pananim na may mataas na halaga sa pandaigdigang pamilihan at pangunahing itinatanim sa ilalim ng irigasyon. Ang produksyon ng kamatis ay kadalasang nahahadlangan ng mga hindi kanais-nais na kondisyon tulad ng klima, lupa, at mga yamang tubig. Ang mga teknolohiyang sensor ay binuo at inilalagay sa buong mundo upang matulungan ang mga magsasaka na masuri ang mga kondisyon ng paglaki tulad ng pagkakaroon ng tubig at sustansya, pH ng lupa, temperatura, at topolohiya.
Mga salik na nauugnay sa mababang produktibidad ng mga kamatis. Mataas ang demand para sa mga kamatis kapwa sa mga pamilihan ng sariwang konsumo at sa mga pamilihan ng industriyal (pagproseso) na produksyon. Mababang ani ng kamatis ang naoobserbahan sa maraming sektor ng agrikultura, tulad ng sa Indonesia, na higit na sumusunod sa mga tradisyonal na sistema ng pagsasaka. Ang pagpapakilala ng mga teknolohiya tulad ng mga aplikasyon at sensor na nakabatay sa Internet of Things (IoT) ay lubos na nagpataas ng ani ng iba't ibang pananim, kabilang ang mga kamatis.
Ang kakulangan ng paggamit ng mga magkakaiba at modernong sensor dahil sa kakulangan ng impormasyon ay humahantong din sa mababang ani sa agrikultura. Ang matalinong pamamahala ng tubig ay may mahalagang papel sa pag-iwas sa pagkabigo ng pananim, lalo na sa mga taniman ng kamatis.
Ang halumigmig ng lupa ay isa pang salik na tumutukoy sa ani ng kamatis dahil mahalaga ito para sa paglilipat ng mga sustansya at iba pang mga compound mula sa lupa patungo sa halaman. Mahalaga ang pagpapanatili ng temperatura ng halaman dahil nakakaapekto ito sa pagkahinog ng mga dahon at prutas.
Ang pinakamainam na halumigmig ng lupa para sa mga halamang kamatis ay nasa pagitan ng 60% at 80%. Ang mainam na temperatura para sa pinakamataas na produksiyon ng kamatis ay nasa pagitan ng 24 hanggang 28 degrees Celsius. Sa itaas ng saklaw ng temperaturang ito, ang paglaki ng halaman at pag-unlad ng bulaklak at prutas ay hindi pinakamainam. Kung ang mga kondisyon at temperatura ng lupa ay lubhang magbabago, ang paglaki ng halaman ay magiging mabagal at mabawasan at ang mga kamatis ay hindi pantay na mahinog.
Mga sensor na ginagamit sa pagtatanim ng kamatis. Maraming teknolohiya ang nalikha para sa katumpakan ng pamamahala ng mga yamang tubig, pangunahin na batay sa mga pamamaraan ng proximal at remote sensing. Upang matukoy ang nilalaman ng tubig sa mga halaman, ginagamit ang mga sensor na sumusuri sa pisyolohikal na estado ng mga halaman at sa kanilang kapaligiran. Halimbawa, ang mga sensor na batay sa terahertz radiation na sinamahan ng mga sukat ng humidity ay maaaring matukoy ang dami ng presyon sa talim.
Ang mga sensor na ginagamit upang matukoy ang nilalaman ng tubig sa mga halaman ay batay sa iba't ibang instrumento at teknolohiya, kabilang ang electrical impedance spectroscopy, near-infrared (NIR) spectroscopy, ultrasonic technology, at leaf clamp technology. Ang mga soil moisture sensor at conductivity sensor ay ginagamit upang matukoy ang istruktura, kaasinan, at conductivity ng lupa.
Mga sensor ng humidity at temperatura ng lupa, pati na rin ang isang awtomatikong sistema ng pagdidilig. Upang makakuha ng pinakamainam na ani, ang mga kamatis ay nangangailangan ng isang maayos na sistema ng pagdidilig. Ang kakulangan sa lumalagong tubig ay nagbabanta sa produksyon ng agrikultura at seguridad sa pagkain. Ang paggamit ng mahusay na mga sensor ay maaaring matiyak ang pinakamainam na paggamit ng mga mapagkukunan ng tubig at mapakinabangan ang ani ng pananim.
Tinatantya ng mga soil moisture sensor ang moisture ng lupa. Ang mga kamakailang binuong soil moisture sensor ay may kasamang dalawang conductive plate. Kapag ang mga plate na ito ay nalantad sa isang conductive medium (tulad ng tubig), ang mga electron mula sa anode ay lilipat papunta sa cathode. Ang paggalaw na ito ng mga electron ay lilikha ng electrical current, na maaaring matukoy gamit ang isang voltmeter. Natutukoy ng sensor na ito ang presensya ng tubig sa lupa.
Sa ilang mga kaso, ang mga sensor ng lupa ay pinagsama sa mga thermistor na maaaring sumukat ng temperatura at halumigmig. Ang data mula sa mga sensor na ito ay pinoproseso at bumubuo ng isang single-line, bidirectional output na ipinapadala sa automated flushing system. Kapag ang data ng temperatura at halumigmig ay umabot sa ilang mga limitasyon, ang switch ng water pump ay awtomatikong bubukas o papatay.
Ang Bioristor ay isang bioelectronic sensor. Ginagamit ang bioelectronics upang kontrolin ang mga prosesong pisyolohikal ng mga halaman at ang kanilang mga katangiang morpolohikal. Kamakailan lamang, isang in vivo sensor na nakabatay sa mga organic electrochemical transistors (OECT), na karaniwang tinutukoy bilang mga bioresistor, ang nalikha. Ginamit ang sensor sa pagtatanim ng kamatis upang masuri ang mga pagbabago sa komposisyon ng katas ng halaman na dumadaloy sa xylem at phloem ng mga lumalagong halaman ng kamatis. Gumagana ang sensor nang real time sa loob ng katawan nang hindi nakakasagabal sa paggana ng halaman.
Dahil ang bioresistor ay maaaring direktang itanim sa mga tangkay ng halaman, pinapayagan nito ang in vivo na obserbasyon ng mga mekanismong pisyolohikal na nauugnay sa paggalaw ng ion sa mga halaman sa ilalim ng mga kondisyon ng stress tulad ng tagtuyot, kaasinan, hindi sapat na presyon ng singaw at mataas na relatibong humidity. Ginagamit din ang Biostor para sa pagtuklas ng pathogen at pagkontrol ng peste. Ginagamit din ang sensor upang subaybayan ang katayuan ng tubig ng mga halaman.