The purpose of this project was to develop an automatic irrigation system for plants. It is beneficial to have plants indoors. In addition to their air-purifying qualities, they have been proven to increase the productivity of employees at workplaces, as well as decrease the amount of sick leave. Three research question were investigated: how much energy the system requires and if it is possible to replace the energy source with an alternative energy source, how well the system stabilises and how a wireless regulation can be implemented. The final design consisted of a mictrocontroller which controlled the system, a water pump, a moisture level sensor and a plant on which everything was tested. The system was left during a four week period to see how well it managed. The project resulted in a system that managed to keep the plant alive. The energy demand of the system could be covered by solar cells instead of batteries. / Syftet med detta projekt var att utveckla ett automatiskt bevattningssystem för växter. Det är fördelaktigt att ha växter inomhus. Bland annat har det bevisats att växter i kontorslandskap ökar produktiviteten hos de personer som arbetar där, samt att antalet uttagna sjukdagar minskar. Fortsättningsvis var det tre stycken forskningsfrågor som undersöktes, hur mycket energi kräver systemet och är det möjligt att ersätta energikällan med en alternativ energikälla, hur väl stabiliserar sig systemet samt hur kan en trådlös reglering implementeras.  Den slutliga designen bestod av en mikrokontroller som styrde systemet, en vattenpump, en fuktighetssensor och en planta på vilken testerna utfördes. Systemet lämnades i fyra veckor för att se hur väl det klarade sin uppgift. Resultatet blev att växten överlevde vilket innebär att systemet fungerade. Möjligheten att byta ut batterierna mor solceller studerades och slutsatsen är att detta byte är möjligt.

Inspired by the trend of automated homes, this thesis examines the possibility of designing a cheap and autonomous robot that will water plants effectively at home. Many existing solutions are cumbersome and not sufficiently effective, often due to flexibility and risk of over watering. Therefore this thesis examines a wheel based approach. In order to achieve the best possible results, the soil water content was measured, as opposed to a time-based approach where the user sets a timer to decide how often the plants are watered. This thesis also examines the advantages, and disadvantages of a capacitive moisture sensor versus a resistive moisture sensor, as well as effects of depth of penetration for the sensors. Controlled using an Arduino Uno, the robot was programmed to follow a line with IR-sensors, drive using differential steering, and had the ability to drive in reverse. It was able to identify a pot, read the moisture level of the soil, water it, and continue the loop. However, it was not completely autonomous as it is incapable of refilling the water tank – or recharging the batteries. It was stated that the resistive sensor was most suited to be used in the robot due to the relatively reliable results at increased depth. The results at deeper penetration were expected, as the moisture increased with depth when not recently irrigated. The capacitive sensor showed somewhat ambiguous results. The results showed higher water content deeper into the soil, compared to recently irrigated soils. / Inspirerade av trenden om automatiserade hem grundar sig detta arbete i möjligheten att skapa en billig och självgående robot som effektivt vattnar plantor i hemmet. Då många nuvarande lösningar är besvärliga och inte tillräckligt effektiva har detta kandidatarbete undersökt ett tillvägagångssätt som innefattar en robot byggd på en plattform med hjul. För att uppnå en effektiv bevattning grundar sig processen i fuktighetsnivån hos jorden plantorna sitter i, istället för en annars vanlig tidsbaserad bevattningsprocess. Därmed undersöker arbetet även fördelar och nackdelar med resistiva och kapacitiva jordfuktighetssensorer. Rapporten undersöker och redogör hur påverkan av djupet sensorn penetrerar jorden påverkar datan om jordens fuktighet. Kontrollerad av en Arduino Uno följde roboten en utsatt linje med hjälp av IR-sensorer och en motordrivare som implementerade både differentialstyrning och möjligheten att köra motorer i motsatt riktning. Den slutgiltiga roboten kunde med hjälp av ultraljudssensorer upptäcka en kruka, läsa av fuktighetsnivån i jorden, vattna och sedan fortsätta slingan. Däremot var den inte helt självkörande då den saknade förmågan att fylla på vattentanken och ladda sina batterier själv. Det konstaterades att den resistiva sensorn var bäst lämpad, tack vare dess tillförlitliga mätningar vid varierande djup. Den resistiva sensorns utslag vid djupare mätningar var förväntade, då den torra jorden ökade i fuktighet och den nyligen bevattnade jorden visade fortsatt fuktigt. Däremot visade den kapacitiva sensorn något tvetydiga resultat vid djupa mätningar, då de torra krukorna framstod som fuktigare än de nyligen bevattnade.

Förändrade förhållanden följer de allt mer påtagliga klimatförändringarna. Stora delar av samhällen är beroende av tillgång på rent vatten vilket tvingar länder till klimatanpassning. I Sverige lider många regioner av vattenbrist medan andra har tillgång en större mängd vatten. I, bland andra, Skåne väntas stora temperaturhöjningar vilket medför mer avdunstning och torrare förutsättningar. Klimatförändringarna förväntas öka trycket samhället ställer på de tillgängliga vattenresurserna. Malmö Burlöv Golfklubb (Malmö Burlöv Gk) belägen i västra Skåne är en av många som kommer påverkas av de torrare förutsättningar samt ökade mängder av näringsämnen som göder vattendragen. Deras nuvarande vattenkälla för bevattning, Sege å, saknar tillfredsställande vattenkvalitet och därmed söker golfklubben efter andra alternativ.  Syftet med examensarbetet är att identifiera och jämföra lämpligheten för tre alternativa vattenkällor för bevattning av golfbanan hos Malmö Burlöv Golfklubb jämfört en referens. Lämpligheten att användas som källa för bevattning utreds genom multikriterieanalys (MKA), med verktyget Water Investments for Sustainability Enhancement and Reliability (WISER). Via extern litteratur identifierades tre alternativa bevattningssystem samt ett referenssystem. Systemen vilka inkluderades i analysen var återvunnet avloppsvatten, dagvatten, dricksvatten samt bevattning med grundvatten (referens). Litteraturen över tidigare forskning visar att systemen används runt om i världen med olika framgång. I länder såsom Australien, USA och delar av mellanöstern används återvunnet avloppsvatten för bevattning av vindruvor vilket avlastar samhällets vattenresurser. I Indien har höga koncentrationer av olika skadliga ämnen uppmätts i områden där avloppsvatten, vilket endast genomgått en enkel reningsprocess alternativt ingen rening, används för bevattning. Studien betonar vikten av avancerad rening av det inkommande vattnet innan det används.  Ett flertal studier visar att en alternativ bevattning (icke-dricksvatten) ofta anses mer acceptabelt bland allmänheten. I en del av Kanadas parkområden används dagvatten för bevattning vilket visat ha en positiv effekt på människors uppfattning kring användande av alternativa vattenkällor. Studier visar även att användarna kräver en viss distans mellan vatten, från den alternativa vattenkällan, och individ. Alternativa system har därför implementerats för ändamål där exponeringen är låg, till exempel vid bevattning, vilket har visats vara gynnsamt.  I examensarbetet jämfördes de tre identifierade alternativen med referenssystemet utifrån 22 kriterier vilka inkluderar teknisk, social, ekonomisk samt miljömässig analys. Samtliga kriterier inkluderade i analysen är presenterade av verktyget WISER. Utifrån tidigare studier, rapporter samt antaganden gjordes en bedömning av alternativens prestation för varje enskilt kriterium. Resultatet som erhölls, via viktning som genomförts av kund- och marknadsansvarig på Malmö Burlöv Gk, visar att systemet som brukar dagvatten för bevattning kan anses mest lämpligt utifrån förutsättningarna för den studerade golfklubben. Systemet är det enda som erhåller ett positivt slutligt index och erhåller endast lägsta poäng för två av 22 kriterier medan det erhåller poäng vilken indikerar en likgiltig, tillfredsställande samt mycket tillfredsställande prestation för 19 av 22 kriterier. Utifrån resultatet ges därför rekommendationen att dagvatten för bevattning är det mest lämpliga alternativet för Malmö Burlöv Gk men att justeringar av systemet behöver genomföras innan implementering.  Känslighetsanalysen visar dock att resultatet begränsas av golfklubbens ekonomiska tillgångar vilket innebär att systemet som brukar återvunnet avloppsvatten kan rekommenderas för implementering om golfklubben kan beviljas bidrag. Övriga system kan inte uteslutas vara lämpliga alternativ då en MKA och WISER endast ger en indikation vilket system som är att föredra relativt de andra alternativen och inte hur alternativen presterar jämfört riktlinjer, standarder och regler. / Climate change has become a world known phenomenon. Parts of societies are dependent on the availability of clean water which puts a greater pressure on nations to adapt to the changing climate. Many regions in Sweden, Scania amongst others, is affected by water scarcity and therefore, societies are predicted to put a greater pressure on water sources used throughout the communities. A golf course located in western part of Scania, Malmö Burlöv Golf club (Malmö Burlöv Gk), will be one of many that will be impacted by the droughts and the increase of fertilizers in watercourses. Their current water source, the water course Sege å, used for irrigation has an inadequate water quality which has caused Malmö Burlöv Gk to seek other options.  The aim of the master thesis is therefore to identify and compare the suitability for irrigation purpose of three alternative water sources at Malmö Burlöv Gk. The comparison was made in Water Investments for Sustainability Enhancement and Reliability (WISER) which is a new multi-criteria analysis (MCA) tool. Three alternatives were identified by reading literature and previous studies. The three systems included in the analysis were recycled wastewater from Sjölunda wastewater treatment plant, stormwater and drinking water. Previous studies indicated that similar systems, for example recycled wastewater, were used in many different parts of the world, with different levels of success. In Australia, the US, and parts of the middle east the use of wastewater for irrigation of grapes allowed clean water to be reallocated for other purposes. However, in India, where untreated wastewater was most used high concentrations of harmful substances could be found in the crops and ground where the water was used.  In the master thesis the three alternatives were compared to a reference system, irrigation with groundwater, based on 22 criteria which were chosen from WISER. The criteria were based on social, technical, environmental, and economic aspects. Each criterion received a grading based on the performance of the alternative, which was based on previous studies, reports, and assumptions. The results show that the stormwater system is the most suitable based on the conditions at the site as it obtains a positive score (or neutral) for 19 of the 22 analyzed criteria. In addition, the sensitivity analysis show that the results are heavily dependent on the golf clubs’ economical assets. Therefore, a recommendation to implement stormwater system with a few adjustments or, if grants can be found, the system for recycled wastewater is made.  Furthermore, the choice of methodology (MCA) will have an impact on the results where for example, scoring will affect the relative grading. In addition, an MCA and WISER can only decide which alternative will be considered more suitable compared to the rest of the alternatives and not if it is applicable at the site. The performance of the alternatives relative existing guidelines and laws must be investigated before implementing the chosen system. It is therefore important to recognize the rest of the alternatives as suitable before proven otherwise.

With a changing climate and an increased competition over water resources for agricultural irrigation, the need to improve crop water productivity using time and cost-efficient methodologies have become critically important. The Malwathu Oya river basin in Sri Lanka is struggling with water scarcity, which threatens food security and the income of farmers. In this study, freely available remote sensed land- and water productivity data from FAO’s WaPOR database was evaluated. The evaluation consisted of a comparison of the WaPOR data and primary collected field data using the crop water model, AquaCrop, for three irrigation schemes in the Malwathu Oya river basin. Additionally, the spatio-temporal variability in crop water use within and across these three irrigation schemes was assessed using indicators derived from the WaPOR portal. The evaluation was conducted for the main cultivation season, called Maha, between 2010 and 2021.  The WaPOR and AquaCrop actual evapotranspiration (ETa) values were found to be in relatively good agreement (312–537 and 400–465 mm respectively). WaPOR yield values (2.5–2.9 ton/ha) were however lower compared to the AquaCrop simulated yield values and historical yield data (4.6–5.7 and 4.4–5.6 ton/ha respectively). Difference in calculation methodology, possible sources of error in WaPOR conversion calculations and limitations in accuracy caused by cloud coverage when collecting satellite data could be explanations for this. Prior knowledge and accurate allocation of the crop type and parameters used in conversion calculations in WaPOR is therefore of significant influence. From the spatio-temporal variation assessment with WaPOR indicators, a fair uniformity of the water distribution within the irrigation schemes was shown (CV 11–19 %). The beneficial water use (BWU) in the irrigation schemes showed lower values (50–90 % allocated to T) for years when the available water amount was higher, which could be explained by the higher rate of water lost through soil evaporation. Crop water productivity (CWP) values showed higher values (about 0.70 kgDM/m3) when the available water amount was higher, indicating that yield production is sensitive to water-scarce environments. Applying a yield boundary function, representing the best attainable yield in relation to water resource, showed that there is potential to achieve the same yield with less amount of water. There are thus possibilities for improved water productivity in the three irrigation schemes investigated. For future research it is recommended to perform a sensitivity analysis for WaPOR and ground truth with yield data to obtain a better understanding of potential limitations. To obtain more precise site descriptions it is also recommended to ground truth AquaCrop with yield and soil data.