Сенсорҳои нави хок метавонанд самаранокии нуриҳои зироатро беҳтар кунанд

Нуриҳои дорои нитроген барои афзоиши истеҳсоли маҳсулоти хӯрокворӣ истифода мешаванд, аммо партовҳои онҳо метавонанд муҳити зистро ифлос кунанд. Барои ба ҳадди аксар расонидани истифодаи захираҳо, баланд бардоштани ҳосилнокии кишоварзӣ ва коҳиш додани хатарҳои экологӣ, мониторинги доимӣ ва воқеии хосиятҳои хок, ба монанди ҳарорати хок ва партови нуриҳо, муҳим аст. Барои кишоварзии интеллектуалӣ ё дақиқ сенсори бисёрпараметрӣ барои пайгирии партовҳои гази NOX ва ҳарорати хок барои беҳтарин нуриҳо зарур аст.

Ҷеймс Л. Ҳендерсон, хурдӣ, профессори ёвари илмҳои муҳандисӣ ва механика дар Донишгоҳи давлатии Пенсилвания, Хуаню "Ларри" Ченг таҳияи сенсори бисёрпараметриро роҳбарӣ кард, ки сигналҳои ҳарорат ва нитрогенро бомуваффақият ҷудо мекунад, то имкон медиҳад, ки ҳар яки онҳо дақиқ чен карда шаванд.

Ченг гуфт,«Барои нуриҳои самаранок, ба мониторинги доимӣ ва воқеии шароити хок, бахусус истифодаи нитроген ва ҳарорати хок ниёз вуҷуд дорад. Ин барои арзёбии саломатии зироатҳо, коҳиш додани ифлосшавии муҳити зист ва пешбурди кишоварзии устувор ва дақиқ муҳим аст».

Таҳқиқот ҳадаф дорад, ки миқдори мувофиқро барои ҳосили беҳтарини зироат истифода барад. Ҳосили зироат метавонад нисбат ба истифодаи бештари нитроген камтар бошад. Вақте ки нуриҳо аз ҳад зиёд истифода мешаванд, он исроф мешавад, растаниҳо метавонанд сӯхта шаванд ва буғҳои заҳрноки нитроген ба муҳити зист паҳн мешаванд. Кишоварзон метавонанд бо ёрии муайянкунии дақиқи сатҳи нитроген ба сатҳи беҳтарини нуриҳо барои афзоиши растаниҳо ноил шаванд.

Ҳаммуаллифи мақола Ли Ян, профессори Мактаби зеҳни сунъии Донишгоҳи технологии Ҳебейи Чин, гуфт:«Ҳарорат инчунин ба афзоиши растанӣ таъсир мерасонад, ки ба равандҳои физикӣ, кимиёвӣ ва микробиологӣ дар хок таъсир мерасонад. Мониторинги доимӣ ба деҳқонон имкон медиҳад, ки стратегияҳо ва дахолатҳоро дар сурати гарм ё хеле сард будани ҳарорат барои зироатҳояшон таҳия кунанд».

Ба гуфтаи Ченг, механизмҳои сенсорӣ, ки метавонанд андозагириҳои гази нитроген ва ҳароратро мустақилона аз якдигар ба даст оранд, хеле кам гузориш дода мешаванд. Ҳам газҳо ва ҳам ҳарорат метавонанд дар нишондоди муқовимати сенсор тағйирот ба вуҷуд оранд, ки фарқ кардани онҳоро душвор мегардонад.

Гурӯҳи Ченг сенсори баландсифатеро эҷод кард, ки метавонад талафоти нитрогенро новобаста аз ҳарорати хок муайян кунад. Сенсор аз кафки графени бо оксиди ванадий легиршуда ва бо лазер индуксияшуда сохта шудааст ва маълум шудааст, ки легиркунии комплексҳои металлӣ дар графен адсорбсияи газ ва ҳассосияти ошкоркуниро беҳтар мекунад.

Азбаски мембранаи нарм сенсорро муҳофизат мекунад ва аз воридшавии гази нитроген пешгирӣ мекунад, сенсор танҳо ба тағйироти ҳарорат вокуниш нишон медиҳад. Сенсорро инчунин бе капсулакунӣ ва дар ҳарорати баландтар истифода бурдан мумкин аст.

Ин имкон медиҳад, ки гази нитроген бо роҳи истисно кардани таъсири намӣ нисбӣ ва ҳарорати хок ченкунии дақиқ анҷом дода шавад. Ҳарорат ва гази нитрогенро бо истифода аз сенсорҳои пӯшида ва бекапсула пурра ва бидуни халал ҷудо кардан мумкин аст.

Муҳаққиқ гуфт, ки ҷудо кардани тағйироти ҳарорат ва партовҳои гази нитроген метавонад барои эҷод ва татбиқи дастгоҳҳои бисёрмодалӣ бо механизмҳои сенсории ҷудошуда барои кишоварзии дақиқ дар ҳама шароити обу ҳаво истифода шавад.

Ченг гуфт: "Қобилияти муайян кардани ҳамзамон консентратсияи хеле пасти оксиди нитроген ва тағйироти ночизи ҳарорат роҳро барои таҳияи дастгоҳҳои электронии мултимодалии оянда бо механизмҳои сенсории ҷудогона барои кишоварзии дақиқ, мониторинги саломатӣ ва дигар барномаҳо ҳамвор мекунад."

Таҳқиқоти Ченг аз ҷониби Институтҳои миллии тандурустӣ, Бунёди миллии илм, Донишгоҳи давлатии Пенсилвания ва Бунёди миллии илмҳои табиии Чин маблағгузорӣ шудааст.