Problematica: Gli agronomi e i ricercatori impegnati in agricoltura devono gestire programmi di analisi dei suoli caratterizzati da una bassa affidabilità che producono risultati inesatti. La principale ragione di questo limite risiede nell'eterogeneità delle terre agricole e nella notevole ampiezza di queste superfici, causando un uso erroneo dei tipi di fertilizzanti nelle aziende agricole. Le analisi di laboratorio soggette alle correnti linee guida forniscono dei risultati di massima relativi a macronutrienti, micronutrienti e contaminazioni da metalli su superfici. A causa dei maggiori costi, le analisi di laboratorio sono limitate a solamente un'analisi per ettaro.
Soluzione: Gli analizzatori a fluorescenza a raggi X portatili (pXRF) permettono di effettuare delle efficaci e veloci analisi dei suoli, consentendo un incremento della precisione di analisi senza costi aggiuntivi per agricoltori e tecnici. Mentre le attuali procedure di analisi da laboratorio prevedono un'analisi per ettaro, un analizzatore XRF portatile è in grado di incrementarne la frequenza a un'analisi ogni 10 metri, riducendo l'errore di campionamento al 97% (riferirsi a Marek et al).
Vantaggi degli analizzatori XRF Vanta
Gli analizzatori XRF portatili Vanta permettono di analizzare diversi tipi di materiali, in modo veloce e non distruttivo, direttamente in loco. I vantaggi includono:
Operatività continua a alte temperature: Fino a 50 °C (122 °F)
Grado di protezione IP54/IP55: Resistenza a sporco, polvere e pioggia per una protezione da fattori di rischio in ambienti difficili
Testati per le cadute (MIL-STD-810G): Resistenza alle cadute e riduzione dei costi di riparazione
Compatibilità con tecnologia Cloud: Accessibilità e condivisione di dati con diverse piattaforme da qualsiasi luogo
Determinazione di macronutrienti e micronutrienti
I vegetali richiedono una composizione equilibrata di macronutrienti e micronutrienti. I macronutrienti sono nutrienti necessari in maggiori quantità e comprende il 95% della biomassa vegetale in termini di peso di sostanza secca. I macronutrienti includono fosforo (P), potassio (K), calcio (Ca), zolfo (S), magnesio (Mg), carbonio (C), ossigeno (O), azoto (N) e idrogeno (H). Invece i micronutrienti sono nutrienti necessari in molto minori quantità visto che fungono da catalizzatori per l'assorbimento dei macronutrienti. I micronutrienti includono zinco (Zn), rame (Cu), manganese (Mn), ferro (Fe), molibdeno (Mo), nichel (Ni), boro (B) e cloro (Cl).
Assicurarsi l'ottimale presenza di quantità di macronutrienti e micronutrienti, risulta fondamentale per un'ottimale crescita dei vegetali e produzione di semi. La somministrazione di macronutrienti in suoli deficitari di micronutrienti produrrà un aumento dei costi e potrebbe indurre l'applicazione di tempi di riposo maggiori del terreno agricolo.
L'analizzatore XRF portatile Vanta™ permette la veloce e precisa analisi di diversi macronutrienti e micronutrienti con concentrazioni in termini di peso % e ppm. Inoltre consente l'applicazione di una densità di campionamento molto superiore rispetto a quella possibile con analisi classiche di laboratorio. La possibilità di realizzare in tempo reale analisi chimiche quantitative precise permette ai ricercatori che operano nell'ambito dell'agricoltura di valutare la necessità di somministrare fertilizzanti e additivi micronutrienti ai terreni oggetti di campionamento, oltre a determinarne le tipologie necessarie.
Figura 1: Il grafico mostra come gli analizzatori pXRF Vanta può analizzare un'area più estesa a un costo ridotto, aumentando la densità di campionamento indicata al tipo di suolo.
Analizzatori XRF portatili per la valutazione della contaminazione del suolo
La tecnica XRF portatile è ampiamente accettata dalle agenzie di protezione ambientale a livello globale. Gli analizzatori pXRF sono usati per verificare la contaminazione dei metalli nel suolo come cadmio (Cd), piombo (Pb), arsenico (As), mercurio (Hg), cromo (Cr) e zolfo (S). Tutti questi elementi possono risultare nocivi per le persone e per i vegetali.
Figure 3: Il grafico mostra un confronto tra i dati di analisi acquisiti mediante l'analizzatore pXRF Vanta e il laboratorio su dei campioni minerali e cinque tipi di suoli. I dati dimostrano che gli analizzatori pXRF possono fornire una composizione chimica dei suoli precisa e affidabile.
Analizzatori XRD portatili per i fertilizzanti e i mangimi
Gli analizzatori a diffrazione a raggi X portatili (pXRD) Olympus permettono di realizzare delle veloci analisi quantitative di fertilizzanti, mangimi e suoli, sia in laboratorio che in loco. I risultati possono in seguito essere usati dai funzionari doganali per la valutazione dei fertilizzanti e dei mangimi in arrivo, in modo da verificare che la loro composizione corrisponda alla dichiarazione allegata, permettendo di applicare le corrette tasse e imposte.
Le analisi quantitative sono inoltre importanti durante la produzione di fertilizzanti e mangimi per permettere degli aggiustamenti nelle fasi intermedie dei processi produttivi. La tecnologia pXRD Olympus può inoltre fornire un contributo alle ricerche applicate all'agricoltura permettendo la realizzazione di studi mineralogici di base, in quanto le informazioni possono essere usate da ricercatori per definire la quantità presente di potassio (K) e fosforo (P) in una fase minerale insolubile come l'illite e l'apatite.
