പുതിയ മണ്ണ് സെൻസറുകൾക്ക് വിള വളപ്രയോഗത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും

നൈട്രജൻ അടങ്ങിയ രാസവളങ്ങൾ ഭക്ഷ്യോൽപ്പാദനം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നാൽ അവയുടെ ഉദ്വമനം പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കും.പരമാവധി വിഭവങ്ങളുടെ ഉപയോഗം, കാർഷിക വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കൽ, പാരിസ്ഥിതിക അപകടസാധ്യതകൾ കുറയ്ക്കൽ, മണ്ണിൻ്റെ താപനില, രാസവള ഉദ്‌വമനം തുടങ്ങിയ മണ്ണിൻ്റെ ഗുണങ്ങളുടെ തുടർച്ചയായ തത്സമയ നിരീക്ഷണം അത്യാവശ്യമാണ്.മികച്ച ബീജസങ്കലനത്തിനായി NOX വാതക ഉദ്‌വമനവും മണ്ണിൻ്റെ താപനിലയും ട്രാക്കുചെയ്യുന്നതിന് സ്മാർട്ട് അല്ലെങ്കിൽ കൃത്യമായ കൃഷിക്ക് ഒരു മൾട്ടി-പാരാമീറ്റർ സെൻസർ ആവശ്യമാണ്.

ജെയിംസ് എൽ ഹെൻഡേഴ്സൺ, ജൂനിയർ മെമ്മോറിയൽ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ ഓഫ് എൻജിനീയറിങ് സയൻസ് ആൻഡ് മെക്കാനിക്സ്, ഹുവാൻയു "ലാറി" ചെങ്, ഒരു മൾട്ടി-പാരാമീറ്റർ സെൻസറിൻ്റെ വികസനത്തിന് നേതൃത്വം നൽകി, അത് ഓരോന്നിൻ്റെയും കൃത്യമായ അളവ് അനുവദിക്കുന്നതിന് താപനിലയും നൈട്രജൻ സിഗ്നലുകളും വിജയകരമായി വേർതിരിക്കുന്നു.

ചെങ് പറഞ്ഞു,കാര്യക്ഷമമായ വളപ്രയോഗത്തിന്, മണ്ണിൻ്റെ അവസ്ഥ, പ്രത്യേകിച്ച് നൈട്രജൻ ഉപയോഗവും മണ്ണിൻ്റെ താപനിലയും തുടർച്ചയായി തത്സമയ നിരീക്ഷണം ആവശ്യമാണ്.വിളകളുടെ ആരോഗ്യം വിലയിരുത്തുന്നതിനും പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിനും സുസ്ഥിരവും കൃത്യവുമായ കൃഷി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനും ഇത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.

മികച്ച വിളവ് ലഭിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ അളവ് ഉപയോഗിക്കാനാണ് പഠനം ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.കൂടുതൽ നൈട്രജൻ ഉപയോഗിച്ചാൽ വിളയുടെ ഉത്പാദനം കുറവായിരിക്കാം.വളം അമിതമായി പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, അത് പാഴായിപ്പോകുന്നു, ചെടികൾ കത്തുന്നു, വിഷ നൈട്രജൻ പുകകൾ പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് പുറപ്പെടുന്നു.നൈട്രജൻ്റെ അളവ് കൃത്യമായി കണ്ടെത്തുന്നതിലൂടെ ചെടികളുടെ വളർച്ചയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ വളത്തിൻ്റെ അളവ് കർഷകർക്ക് ലഭിക്കും.

ചൈനയിലെ ഹെബെയ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് ടെക്‌നോളജിയിലെ സ്‌കൂൾ ഓഫ് ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇൻ്റലിജൻസിലെ പ്രൊഫസറും സഹ-ലേഖകനുമായ ലി യാങ് പറഞ്ഞു."ചെടികളുടെ വളർച്ചയെ താപനിലയും സ്വാധീനിക്കുന്നു, ഇത് മണ്ണിലെ ഭൗതിക, രാസ, സൂക്ഷ്മ ജീവശാസ്ത്ര പ്രക്രിയകളെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.തുടർച്ചയായ നിരീക്ഷണം, താപനില വളരെ ചൂടുള്ളതോ അല്ലെങ്കിൽ അവരുടെ വിളകൾക്ക് വളരെ തണുപ്പുള്ളതോ ആയപ്പോൾ തന്ത്രങ്ങളും ഇടപെടലുകളും വികസിപ്പിക്കാൻ കർഷകരെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു.

ചെങ്ങിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, നൈട്രജൻ വാതകവും താപനില അളവുകളും പരസ്പരം സ്വതന്ത്രമായി ലഭ്യമാക്കാൻ കഴിയുന്ന സെൻസിംഗ് മെക്കാനിസങ്ങൾ അപൂർവ്വമായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു.വാതകങ്ങളും താപനിലയും സെൻസറിൻ്റെ റെസിസ്റ്റൻസ് റീഡിംഗിൽ വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും, അവ തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയാൻ പ്രയാസമാണ്.

മണ്ണിൻ്റെ താപനിലയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി നൈട്രജൻ നഷ്ടം കണ്ടെത്താൻ കഴിയുന്ന ഉയർന്ന പ്രകടന സെൻസർ ചെങ്ങിൻ്റെ സംഘം സൃഷ്ടിച്ചു.വനേഡിയം ഓക്സൈഡ്-ഡോപ്പഡ്, ലേസർ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഗ്രാഫീൻ ഫോം കൊണ്ടാണ് സെൻസർ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ഗ്രാഫീനിലെ ഡോപ്പിംഗ് മെറ്റൽ കോംപ്ലക്സുകൾ ഗ്യാസ് അഡോർപ്ഷനും ഡിറ്റക്ഷൻ സെൻസിറ്റിവിറ്റിയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി.

ഒരു മൃദുവായ മെംബ്രൺ സെൻസറിനെ സംരക്ഷിക്കുകയും നൈട്രജൻ വാതകത്തിൻ്റെ വ്യാപനം തടയുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, സെൻസർ താപനിലയിലെ മാറ്റങ്ങളോട് മാത്രം പ്രതികരിക്കുന്നു.എൻക്യാപ്‌സുലേഷൻ കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയിലും സെൻസർ ഉപയോഗിക്കാം.

ആപേക്ഷിക ആർദ്രതയുടെയും മണ്ണിൻ്റെ താപനിലയുടെയും ഫലങ്ങൾ ഒഴിവാക്കി നൈട്രജൻ വാതകം കൃത്യമായി അളക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.താപനിലയും നൈട്രജൻ വാതകവും പൂർണ്ണമായും തടസ്സങ്ങളില്ലാതെ വിഘടിപ്പിക്കാനും അടച്ചതും അൺക്യാപ്‌സുലേറ്റ് ചെയ്യാത്തതുമായ സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിഘടിപ്പിക്കാം.

എല്ലാ കാലാവസ്ഥയിലും കൃത്യമായ കൃഷിക്ക് വേണ്ടിയുള്ള സംവേദന സംവിധാനങ്ങളുള്ള മൾട്ടിമോഡൽ ഉപകരണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും നടപ്പിലാക്കുന്നതിനും താപനില മാറ്റങ്ങളും നൈട്രജൻ വാതക ഉദ്‌വമനവും ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് ഗവേഷകൻ പറഞ്ഞു.

"അൾട്രാ-ലോ നൈട്രജൻ ഓക്സൈഡ് സാന്ദ്രതയും ചെറിയ താപനില മാറ്റങ്ങളും ഒരേസമയം കണ്ടെത്താനുള്ള കഴിവ്, കൃത്യമായ കൃഷി, ആരോഗ്യ നിരീക്ഷണം, മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി വിഘടിപ്പിച്ച സെൻസിംഗ് സംവിധാനങ്ങളുള്ള ഭാവി മൾട്ടിമോഡൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിന് വഴിയൊരുക്കുന്നു" എന്ന് ചെങ് പറഞ്ഞു.

ചെങ്ങിൻ്റെ ഗവേഷണത്തിന് നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഹെൽത്ത്, നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ, പെൻ സ്റ്റേറ്റ്, ചൈനീസ് നാഷണൽ നാച്ചുറൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ എന്നിവ ധനസഹായം നൽകി.