Täze toprak sensorlary ekinleriň gübrelenmeginiň netijeliligini ýokarlandyryp biler

Azot saklaýan dökünler azyk önümçiligini artdyrmak üçin ulanylýar, ýöne olaryň zyňyndylary daşky gurşawy hapalap biler. Serişdeleriň ulanylyşyny iň ýokary derejä çykarmak, oba hojalyk hasylyny ýokarlandyrmak we daşky gurşawyň töwekgelçiligini azaltmak üçin topragyň häsiýetleriniň, mysal üçin, topragyň temperaturasynyň we dökünleriň zyňyndysynyň yzygiderli we real wagt režiminde gözegçilik edilmegi möhümdir. Iň gowy dökünlemek üçin akylly ýa-da takyk oba hojalygy üçin NOX gaz zyňyndylaryny we topragyň temperaturasyny yzarlamak üçin köp parametrli datçik zerurdyr.

Jeýms L. Henderson, kiçi. Penn State uniwersitetiniň inženerçilik ylymlary we mehanika boýunça memorial dosenti Huanýu “Larri” Çen temperatura we azot signallaryny üstünlikli bölýän we her biriniň takyk ölçelmesini üpjün edýän köp parametrli sensoryň işlenip düzülmegine ýolbaşçylyk etdi.

Çen şeýle diýdi:“Netijeli dökünlemek üçin topragyň ýagdaýyny, hususan-da azot ulanylyşyny we topragyň temperaturasyny yzygiderli we real wagt režiminde gözegçilikde saklamak zerurdyr. Bu ekinleriň saglygyny bahalandyrmak, daşky gurşawyň hapalanmagyny azaltmak we durnukly we takyk oba hojalygyny ösdürmek üçin örän möhümdir.”

Bu gözleg iň gowy hasyl almak üçin degişli mukdary ulanmagy maksat edinýär. Ekin önümçiligi azot köp ulanylanda bolmagyndan pes bolup biler. Dökün aşa köp ulanylanda, ol zaýa bolýar, ösümlikler ýanyp biler we zäherli azot tüsseleri daşky gurşawa çykýar. Daýhanlar azot derejesini takyk anyklamak arkaly ösümlikleriň ösüşi üçin döküniň ideal derejesine ýetip bilerler.

Hytaýyň Hebeý Tehnologiýa Uniwersitetiniň Süni intellekt mekdebiniň professory, awtorlaryň biri Li Ýaň şeýle diýdi:“Ösümlikleriň ösüşine temperatura hem täsir edýär, bu bolsa toprakdaky fiziki, himiki we mikrobiologiki proseslere täsir edýär. Yzygiderli gözegçilik daýhanlara ekinleri üçin temperatura gaty yssy ýa-da gaty sowuk bolanda strategiýalary we çäreleri işläp düzmäge mümkinçilik berýär.”

Çengiň sözlerine görä, azot gazynyň we temperatura ölçeglerini biri-birinden garaşsyz alyp bilýän duýujy mehanizmler seýrek habar berilýär. Gazlar hem, temperatura hem sensoryň garşylyk görkezijisinde üýtgeşikliklere sebäp bolup, olary tapawutlandyrmagy kynlaşdyrýar.

Çengiň topary topragyň temperaturasyndan garaşsyz ýagdaýda azot ýitgisini anyklap bilýän ýokary öndürijilikli sensor döretdi. Sensor wanadiý oksidi bilen lehimlenen, lazer bilen induksiýa edilen grafen köpüginden ýasalýar we grafendäki metal kompleksleriniň lehimlenmeginiň gazyň adsorbsiýasyny we anyklaýyş duýgurlygyny gowulandyrýandygy anyklandy.

Ýumşak membrana sensory goraýandygy we azot gazynyň siňmeginiň öňüni alýandygy sebäpli, sensor diňe temperatura üýtgemelerine reaksiýa görkezýär. Sensory kapsulasyz we has ýokary temperaturada hem ulanyp bolýar.

Bu, otnositel çyglylygyň we topragyň temperaturasynyň täsirini aradan aýyrmak arkaly azot gazynyň takyk ölçenmegine mümkinçilik berýär. Temperaturany we azot gazyny gaplanan we kapsulasyz datçikler arkaly doly we päsgelçiliksiz aýyrmak mümkin.

Barlagçy temperatura üýtgemelerini we azot gazynyň zyňyndylaryny aýyrmagyň ähli howa şertlerinde takyk oba hojalygy üçin aýyrylan duýujy mehanizmleri bolan multimodal enjamlary döretmek we ornaşdyrmak üçin ulanylyp bilinjekdigini aýtdy.

Çen şeýle diýdi: “Azot oksidiniň örän pes konsentrasiýalaryny we temperaturanyň kiçi üýtgeşmelerini bir wagtyň özünde anyklamak ukyby, takyk oba hojalygy, saglygy gözegçilik etmek we beýleki ulanylyşlar üçin bölünen duýujy mehanizmleri bolan geljekki multimodal elektron enjamlaryň işlenip düzülmegine ýol açýar”.

Çengiň ylmy işleri Milli Saglygy goraýyş institutlary, Milli Ylym gaznasy, Penn State we Hytaýyň Milli Tebigy Ylymlar gaznasy tarapyndan maliýeleşdirildi.