కొత్త మట్టి సెన్సార్లు పంట ఫలదీకరణ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి

నత్రజని కలిగిన ఎరువులు ఆహార ఉత్పత్తిని పెంచడానికి ఉపయోగిస్తారు, అయితే వాటి ఉద్గారాలు పర్యావరణాన్ని కలుషితం చేస్తాయి.వనరుల వినియోగాన్ని పెంచడానికి, వ్యవసాయ దిగుబడులను పెంచడానికి మరియు పర్యావరణ ప్రమాదాలను తగ్గించడానికి, నేల ఉష్ణోగ్రత మరియు ఎరువుల ఉద్గారం వంటి నేల లక్షణాలపై నిరంతర మరియు నిజ-సమయ పర్యవేక్షణ అవసరం.ఉత్తమ ఫలదీకరణం కోసం NOX వాయు ఉద్గారాలను మరియు నేల ఉష్ణోగ్రతను ట్రాక్ చేయడానికి స్మార్ట్ లేదా ఖచ్చితమైన వ్యవసాయం కోసం బహుళ-పారామీటర్ సెన్సార్ అవసరం.

జేమ్స్ L. హెండర్సన్, Jr. మెమోరియల్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ ఆఫ్ ఇంజినీరింగ్ సైన్స్ అండ్ మెకానిక్స్‌లో పెన్ స్టేట్ హువాన్యు "లారీ" చెంగ్ ఒక బహుళ-పారామితి సెన్సార్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, ఇది ప్రతిదాని యొక్క ఖచ్చితమైన కొలతను అనుమతించడానికి విజయవంతంగా ఉష్ణోగ్రత మరియు నత్రజని సంకేతాలను వేరు చేస్తుంది.

చెంగ్ చెప్పారు,"సమర్థవంతమైన ఫలదీకరణం కోసం, నేల పరిస్థితులపై నిరంతర మరియు నిజ-సమయ పర్యవేక్షణ అవసరం, ప్రత్యేకంగా నత్రజని వినియోగం మరియు నేల ఉష్ణోగ్రత.పంట ఆరోగ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి, పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని తగ్గించడానికి మరియు స్థిరమైన మరియు ఖచ్చితమైన వ్యవసాయాన్ని ప్రోత్సహించడానికి ఇది చాలా అవసరం."

ఉత్తమ పంట దిగుబడికి తగిన పరిమాణాన్ని ఉపయోగించాలని అధ్యయనం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.నత్రజని ఎక్కువగా వాడితే పంట ఉత్పత్తి తక్కువగా ఉండవచ్చు.ఎరువులు అధికంగా వాడినప్పుడు, అది వృధా అవుతుంది, మొక్కలు కాలిపోతాయి మరియు విషపూరిత నత్రజని పొగలు పర్యావరణంలోకి విడుదలవుతాయి.నత్రజని స్థాయిని కచ్చితమైన గుర్తింపు సహాయంతో రైతులు మొక్కల పెరుగుదలకు సరైన ఎరువుల స్థాయిని చేరుకోవచ్చు.

చైనాలోని హెబీ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టెక్నాలజీలో స్కూల్ ఆఫ్ ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ ప్రొఫెసర్ సహ రచయిత లి యాంగ్ ఇలా అన్నారు."మొక్కల పెరుగుదల ఉష్ణోగ్రత ద్వారా కూడా ప్రభావితమవుతుంది, ఇది నేలలోని భౌతిక, రసాయన మరియు సూక్ష్మజీవ ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేస్తుంది.నిరంతర పర్యవేక్షణ వల్ల రైతులు తమ పంటలకు ఉష్ణోగ్రతలు చాలా వేడిగా లేదా చాలా చల్లగా ఉన్నప్పుడు వ్యూహాలు మరియు జోక్యాలను అభివృద్ధి చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

చెంగ్ ప్రకారం, నత్రజని వాయువు మరియు ఉష్ణోగ్రత కొలతలు ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా పొందగల సెన్సింగ్ మెకానిజమ్‌లు చాలా అరుదుగా నివేదించబడ్డాయి.వాయువులు మరియు ఉష్ణోగ్రత రెండూ సెన్సార్ రెసిస్టెన్స్ రీడింగ్‌లో వైవిధ్యాలను కలిగిస్తాయి, వాటి మధ్య తేడాను గుర్తించడం కష్టమవుతుంది.

చెంగ్ బృందం అధిక-పనితీరు గల సెన్సార్‌ను సృష్టించింది, ఇది నేల ఉష్ణోగ్రతతో సంబంధం లేకుండా నత్రజని నష్టాన్ని గుర్తించగలదు.సెన్సార్ వెనాడియం ఆక్సైడ్-డోప్డ్, లేజర్-ప్రేరిత గ్రాఫేన్ ఫోమ్‌తో తయారు చేయబడింది మరియు గ్రాఫేన్‌లోని డోపింగ్ మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లు గ్యాస్ శోషణ మరియు గుర్తింపు సున్నితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయని కనుగొనబడింది.

ఒక మృదువైన పొర సెన్సార్‌ను రక్షిస్తుంది మరియు నైట్రోజన్ వాయువు పారగమ్యతను నిరోధిస్తుంది కాబట్టి, సెన్సార్ ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులకు మాత్రమే ప్రతిస్పందిస్తుంది.సెన్సార్ ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ లేకుండా మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

ఇది సాపేక్ష ఆర్ద్రత మరియు నేల ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రభావాలను మినహాయించడం ద్వారా నత్రజని వాయువు యొక్క ఖచ్చితమైన కొలతను అనుమతిస్తుంది.ఉష్ణోగ్రత మరియు నత్రజని వాయువు పూర్తిగా మరియు అంతరాయం-రహితంగా పరివేష్టిత మరియు అన్‌క్యాప్సులేటెడ్ సెన్సార్‌లను ఉపయోగించి విడదీయబడతాయి.

ఉష్ణోగ్రత మార్పులు మరియు నైట్రోజన్ వాయు ఉద్గారాలను డీకప్లింగ్ చేయడం ద్వారా అన్ని వాతావరణ పరిస్థితులలో ఖచ్చితమైన వ్యవసాయం కోసం డీకప్ల్డ్ సెన్సింగ్ మెకానిజమ్స్‌తో మల్టీమోడల్ పరికరాలను రూపొందించడానికి మరియు అమలు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చని పరిశోధకుడు చెప్పారు.

"అల్ట్రా-తక్కువ నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ సాంద్రతలు మరియు చిన్న ఉష్ణోగ్రత మార్పులను ఏకకాలంలో గుర్తించే సామర్థ్యం ఖచ్చితమైన వ్యవసాయం, ఆరోగ్య పర్యవేక్షణ మరియు ఇతర అనువర్తనాల కోసం విడదీయబడిన సెన్సింగ్ మెకానిజమ్‌లతో భవిష్యత్తులో మల్టీమోడల్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల అభివృద్ధికి మార్గం సుగమం చేస్తుంది" అని చెంగ్ చెప్పారు.

చెంగ్ పరిశోధనకు నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్, నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్, పెన్ స్టేట్ మరియు చైనీస్ నేషనల్ నేచురల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ నిధులు సమకూర్చాయి.