Yangi tuproq sensorlari ekinlarni o'g'itlash samaradorligini oshirishi mumkin

Oziq-ovqat ishlab chiqarishni ko'paytirish uchun azotli o'g'itlar qo'llaniladi, ammo ularning chiqindilari atrof-muhitni ifloslantirishi mumkin.Resurslardan maksimal darajada foydalanish, qishloq xo‘jaligi hosildorligini oshirish va ekologik xavflarni kamaytirish uchun tuproq harorati va o‘g‘itlar emissiyasi kabi tuproq xususiyatlarini doimiy va real vaqt rejimida kuzatib borish zarur.Ko'p parametrli sensor eng yaxshi o'g'itlash uchun NOX gaz emissiyasini va tuproq haroratini kuzatish uchun aqlli yoki aniq qishloq xo'jaligi uchun zarur.

Penn State Huanyu "Larri" Cheng muhandislik fanlari va mexanikasi bo'yicha kichik Jeyms L. Xenderson Memorial dotsenti har birini aniq o'lchash imkonini beradigan harorat va azot signallarini muvaffaqiyatli ajratadigan ko'p parametrli sensorni ishlab chiqishga rahbarlik qildi.

Cheng dedi:“Samarali oʻgʻitlash uchun tuproq sharoitini, xususan, azotdan foydalanish va tuproq haroratini doimiy va real vaqtda kuzatib borish zarur.Bu ekinlar salomatligini baholash, atrof-muhit ifloslanishini kamaytirish, barqaror va aniq qishloq xo‘jaligini rivojlantirish uchun zarurdir”.

Tadqiqot eng yaxshi hosil olish uchun tegishli miqdordan foydalanishga qaratilgan.Agar ko'proq azot ishlatilsa, hosilning hosildorligi past bo'lishi mumkin.O'g'itni haddan tashqari oshirib yuborilganda, u isrof bo'ladi, o'simliklar kuyishi mumkin, zaharli azot bug'lari atrof-muhitga chiqariladi.Fermerlar azot darajasini aniq aniqlash yordamida o'simliklar o'sishi uchun ideal o'g'it darajasiga erishishlari mumkin.

Xitoyning Xebey texnologiya universiteti qoshidagi sun’iy intellekt maktabi professori, hammuallif Li Yang shunday dedi:“O‘simliklarning o‘sishiga harorat ham ta’sir qiladi, bu tuproqdagi fizik, kimyoviy va mikrobiologik jarayonlarga ta’sir qiladi.Doimiy monitoring fermerlarga harorat ularning ekinlari uchun juda issiq yoki juda sovuq bo'lganda strategiya va aralashuvni ishlab chiqish imkonini beradi.

Chengning so'zlariga ko'ra, azot gazi va harorat o'lchovlarini bir-biridan mustaqil ravishda olish mumkin bo'lgan Sensing mexanizmlari kamdan-kam hollarda xabar qilinadi.Gazlar ham, harorat ham sensorning qarshilik ko'rsatkichlarida o'zgarishlarga olib kelishi mumkin, bu ularni farqlashni qiyinlashtiradi.

Cheng jamoasi tuproq haroratidan mustaqil ravishda azot yo‘qotilishini aniqlay oladigan yuqori samarali datchik yaratdi.Sensor vanadiy oksidi qo'shilgan, lazer bilan qo'zg'atilgan grafen ko'pikidan tayyorlangan va grafendagi doping metall komplekslari gazning adsorbsiyasini va aniqlash sezgirligini yaxshilashi aniqlandi.

Yumshoq membrana sensorni himoya qilgani va azot gazining o'tishiga to'sqinlik qilganligi sababli, sensor faqat harorat o'zgarishiga ta'sir qiladi.Sensorni kapsulasiz va yuqori haroratda ham ishlatish mumkin.

Bu nisbiy namlik va tuproq harorati ta'sirini istisno qilish orqali azot gazini aniq o'lchash imkonini beradi.Harorat va azot gazini yopiq va kapsullanmagan sensorlar yordamida to'liq va shovqinsiz ajratish mumkin.

Tadqiqotchining ta'kidlashicha, haroratning o'zgarishi va azot gazining emissiyasi barcha ob-havo sharoitida aniq qishloq xo'jaligi uchun ajratilgan sensorli mexanizmlarga ega multimodal qurilmalarni yaratish va amalga oshirish uchun ishlatilishi mumkin.

Cheng shunday dedi: "Bir vaqtning o'zida ultra past azot oksidi kontsentratsiyasini va kichik harorat o'zgarishlarini aniqlash qobiliyati qishloq xo'jaligi, sog'liqni saqlash monitoringi va boshqa ilovalar uchun ajratilgan sensorli mexanizmlarga ega kelajakdagi multimodal elektron qurilmalarni ishlab chiqish uchun yo'l ochadi."

Chengning tadqiqotlari Milliy Sog'liqni saqlash institutlari, Milliy fan jamg'armasi, Penn shtati va Xitoy milliy tabiiy fanlar jamg'armasi tomonidan moliyalashtirildi.