密苏里大学的研究人员马蒂亚斯·杨认为，他已经找到了一种方法，可以将营养物质留在它们所属的陆地上。他正在开发一种技术，这种技术可以帮助农民更好地测量土壤中的硝酸盐和磷酸盐，使他们更有效地使用肥料。
“释放到水道中的硝酸盐和磷酸盐会导致藻类大量繁殖，杀死鱼类，损害滨水社区的旅游业，”扬说，他是密苏里大学艺术与科学学院化学专业的助理教授。不仅如此，农民们也不希望硝酸盐和磷酸盐从他们的田地里冲走。根据美国环境保护署和美国农业部的数据，仅在密苏里州，每年就有大约1亿美元的化肥被浪费。这项工作有助于鱼类、野生动物、旅游业和农民。”
虽然他的团队仍在研究一些问题，但杨的研究显示出一种更快、更可靠、更经济的方法来测量土壤中的硝酸盐等离子。
这很重要，因为如果硝酸盐含量低，植物就无法获得生长所需的营养。但如果它们太高，添加更多的肥料是浪费的，因为多余的硝酸盐会流入水道。
现有的设备，被称为离子选择电极，可以测量硝酸盐和磷酸盐，但它们既昂贵又不精确。目前的一种方法需要农民收集土壤样本并将其送到实验室进行分析，这种方法速度很慢，而且只代表一小块土地。实验室可以使用更复杂的传感器，这些传感器依靠特殊的分子来结合和测量离子，但这些分子每克的价格约为1万美元。
杨说:“农民正在决定要投放多少化肥，但他们是根据有限的信息做出决定的。”“即使是昂贵的传感器也必须经常重新校准，这意味着它们不能留在现场。”
杨的新设计改变了信息收集的方式。
他和他的团队正在设计一种传感器，可以测量离子通过膜的速度，而不是它们与膜的结合强度。使用脉冲电流，这些设备更加敏感和可靠。
Young正在与密苏里州的农民协商，他希望将廉价实用的传感器商业化。
Young说:“我们正在开发手持传感器，用于实时收集测量数据，以及可以安装在现场的传感器。”“他们还没有准备好部署，因为我们仍然面临一些挑战，但它提供了一条新的前进道路。”
