മണ്ണിന്റെ സെൻസറുകൾ കർഷകരെ ജലത്തിന്റെയും പോഷകങ്ങളുടെയും ലഭ്യത, മണ്ണിന്റെ pH, താപനില, ഭൂപ്രകൃതി തുടങ്ങിയ വളർച്ചാ സാഹചര്യങ്ങൾ വിലയിരുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

ലോക വിപണിയിലെ ഉയർന്ന മൂല്യമുള്ള വിളകളിൽ ഒന്നാണ് തക്കാളി (സോളനം ലൈക്കോപെർസിക്കം എൽ.), പ്രധാനമായും ജലസേചനത്തിലൂടെയാണ് ഇത് വളർത്തുന്നത്. കാലാവസ്ഥ, മണ്ണ്, ജലസ്രോതസ്സുകൾ തുടങ്ങിയ പ്രതികൂല സാഹചര്യങ്ങൾ തക്കാളി ഉൽപാദനത്തെ പലപ്പോഴും തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ജലത്തിന്റെയും പോഷകങ്ങളുടെയും ലഭ്യത, മണ്ണിന്റെ pH, താപനില, ടോപ്പോളജി തുടങ്ങിയ വളരുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ വിലയിരുത്താൻ കർഷകരെ സഹായിക്കുന്നതിന് ലോകമെമ്പാടും സെൻസർ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുകയും സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.
തക്കാളിയുടെ കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനക്ഷമതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഘടകങ്ങൾ. പുതിയ ഉപഭോഗ വിപണികളിലും വ്യാവസായിക (സംസ്കരണ) ഉൽ‌പാദന വിപണികളിലും തക്കാളിയുടെ ആവശ്യം കൂടുതലാണ്. പരമ്പരാഗത കൃഷിരീതികൾ പ്രധാനമായും പിന്തുടരുന്ന ഇന്തോനേഷ്യ പോലുള്ള പല കാർഷിക മേഖലകളിലും കുറഞ്ഞ തക്കാളി വിളവ് കാണപ്പെടുന്നു. ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്സ് (IoT) അധിഷ്ഠിത ആപ്ലിക്കേഷനുകളും സെൻസറുകളും പോലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ആമുഖം തക്കാളി ഉൾപ്പെടെയുള്ള വിവിധ വിളകളുടെ വിളവ് ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിച്ചു.
വിവരങ്ങളുടെ അപര്യാപ്തത മൂലം വൈവിധ്യമാർന്നതും ആധുനികവുമായ സെൻസറുകളുടെ ഉപയോഗക്കുറവ് കാർഷിക മേഖലയിൽ വിളവ് കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. വിളനാശം ഒഴിവാക്കുന്നതിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് തക്കാളി തോട്ടങ്ങളിൽ, വിവേകപൂർണ്ണമായ ജല മാനേജ്മെന്റ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
തക്കാളിയുടെ വിളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഘടകമാണ് മണ്ണിലെ ഈർപ്പം, കാരണം മണ്ണിൽ നിന്ന് ചെടികളിലേക്ക് പോഷകങ്ങളും മറ്റ് സംയുക്തങ്ങളും കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിന് ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്. ഇലകളുടെയും പഴങ്ങളുടെയും പാകമാകുന്നതിനെ ബാധിക്കുന്നതിനാൽ സസ്യ താപനില നിലനിർത്തേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.
തക്കാളി ചെടികൾക്ക് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ മണ്ണിലെ ഈർപ്പം 60% നും 80% നും ഇടയിലാണ്. പരമാവധി തക്കാളി ഉൽപാദനത്തിന് അനുയോജ്യമായ താപനില 24 മുതൽ 28 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെയാണ്. ഈ താപനില പരിധിക്ക് മുകളിൽ, സസ്യവളർച്ചയും പൂക്കളുടെയും കായ്കളുടെയും വികസനം വളരെ കുറവാണ്. മണ്ണിന്റെ അവസ്ഥയും താപനിലയും വളരെയധികം ചാഞ്ചാടുകയാണെങ്കിൽ, സസ്യവളർച്ച മന്ദഗതിയിലാകുകയും മുരടിക്കുകയും തക്കാളി അസമമായി പാകമാകുകയും ചെയ്യും.
തക്കാളി കൃഷിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സെൻസറുകൾ. ജലസ്രോതസ്സുകളുടെ കൃത്യത കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി നിരവധി സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, പ്രധാനമായും പ്രോക്സിമൽ, റിമോട്ട് സെൻസിംഗ് സാങ്കേതിക വിദ്യകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി. സസ്യങ്ങളിലെ ജലത്തിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കാൻ, സസ്യങ്ങളുടെ ശാരീരിക അവസ്ഥയും അവയുടെ പരിസ്ഥിതിയും വിലയിരുത്തുന്ന സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ടെറാഹെർട്സ് വികിരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെൻസറുകൾ ഈർപ്പം അളവുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ബ്ലേഡിലെ മർദ്ദത്തിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.
സസ്യങ്ങളിലെ ജലത്തിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന സെൻസറുകൾ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് (NIR) സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, അൾട്രാസോണിക് സാങ്കേതികവിദ്യ, ലീഫ് ക്ലാമ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ ഉപകരണങ്ങളെയും സാങ്കേതികവിദ്യകളെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. മണ്ണിന്റെ ഘടന, ലവണാംശം, ചാലകത എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കാൻ മണ്ണിന്റെ ഈർപ്പം സെൻസറുകളും ചാലകത സെൻസറുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മണ്ണിലെ ഈർപ്പം, താപനില സെൻസറുകൾ, അതുപോലെ തന്നെ ഒരു ഓട്ടോമാറ്റിക് നനയ്ക്കൽ സംവിധാനം. മികച്ച വിളവ് ലഭിക്കുന്നതിന്, തക്കാളിക്ക് ശരിയായ നനയ്ക്കൽ സംവിധാനം ആവശ്യമാണ്. വളരുന്ന ജലക്ഷാമം കാർഷിക ഉൽപാദനത്തിനും ഭക്ഷ്യസുരക്ഷയ്ക്കും ഭീഷണിയാണ്. കാര്യക്ഷമമായ സെൻസറുകളുടെ ഉപയോഗം ജലസ്രോതസ്സുകളുടെ പരമാവധി ഉപയോഗം ഉറപ്പാക്കാനും വിള വിളവ് പരമാവധിയാക്കാനും സഹായിക്കും.
മണ്ണിലെ ഈർപ്പം സെൻസറുകൾ മണ്ണിലെ ഈർപ്പം കണക്കാക്കുന്നു. അടുത്തിടെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത മണ്ണിലെ ഈർപ്പം സെൻസറുകളിൽ രണ്ട് ചാലക പ്ലേറ്റുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ പ്ലേറ്റുകൾ ഒരു ചാലക മാധ്യമത്തിന് (ഉദാഹരണത്തിന് വെള്ളം) വിധേയമാക്കുമ്പോൾ, ആനോഡിൽ നിന്നുള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ കാഥോഡിലേക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യും. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഈ ചലനം ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കും, ഇത് ഒരു വോൾട്ട്മീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താനാകും. ഈ സെൻസർ മണ്ണിലെ ജലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തുന്നു.
ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, മണ്ണ് സെൻസറുകൾ താപനിലയും ഈർപ്പവും അളക്കാൻ കഴിയുന്ന തെർമിസ്റ്ററുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ സെൻസറുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഫ്ലഷിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്ന ഒരു സിംഗിൾ-ലൈൻ, ദ്വിദിശ ഔട്ട്പുട്ട് സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. താപനിലയും ഈർപ്പ ഡാറ്റയും ചില പരിധികളിൽ എത്തുമ്പോൾ, വാട്ടർ പമ്പ് സ്വിച്ച് യാന്ത്രികമായി ഓണാകുകയോ ഓഫാകുകയോ ചെയ്യും.
ബയോറിസ്റ്റർ ഒരു ബയോഇലക്ട്രോണിക് സെൻസറാണ്. സസ്യങ്ങളുടെ ശാരീരിക പ്രക്രിയകളെയും അവയുടെ രൂപാന്തര സ്വഭാവങ്ങളെയും നിയന്ത്രിക്കാൻ ബയോഇലക്ട്രോണിക്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. അടുത്തിടെ, ജൈവ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ (OECTs) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഇൻ വിവോ സെൻസർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, സാധാരണയായി ബയോറെസിസ്റ്ററുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. വളരുന്ന തക്കാളി ചെടികളുടെ സൈലമിലും ഫ്ലോയമിലും ഒഴുകുന്ന സസ്യ സ്രവത്തിന്റെ ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിനാണ് തക്കാളി കൃഷിയിൽ സെൻസർ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. ചെടിയുടെ പ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്താതെ ശരീരത്തിനുള്ളിൽ സെൻസർ തത്സമയം പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ബയോറെസിസ്റ്റർ നേരിട്ട് സസ്യങ്ങളുടെ തണ്ടുകളിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, വരൾച്ച, ലവണാംശം, അപര്യാപ്തമായ നീരാവി മർദ്ദം, ഉയർന്ന ആപേക്ഷിക ആർദ്രത തുടങ്ങിയ സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സസ്യങ്ങളിലെ അയോണുകളുടെ ചലനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഫിസിയോളജിക്കൽ സംവിധാനങ്ങളെ ഇൻ വിവോ നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ നിരീക്ഷിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. രോഗകാരികളെ കണ്ടെത്തുന്നതിനും കീട നിയന്ത്രണത്തിനും ബയോസ്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സസ്യങ്ങളുടെ ജലത്തിന്റെ അവസ്ഥ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനും സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.