மண் அறிவியலில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற ஷுவோஹாவோ காய், விஸ்கான்சின்-மாடிசன் ஹான்காக் வேளாண் ஆராய்ச்சி நிலையத்தில், மண்ணில் வெவ்வேறு ஆழங்களில் அளவீடுகளை அனுமதிக்கும் மல்டிஃபங்க்ஷன் சென்சார் ஸ்டிக்கருடன் கூடிய சென்சார் கம்பியை வைக்கிறார்.
மேடிசன் - விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழக பொறியாளர்கள், பொதுவான விஸ்கான்சின் மண் வகைகளில் நைட்ரேட்டின் தொடர்ச்சியான, நிகழ்நேர கண்காணிப்பை வழங்கக்கூடிய குறைந்த விலை சென்சார்களை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த அச்சிடப்பட்ட மின்வேதியியல் சென்சார்கள் விவசாயிகள் அதிக தகவலறிந்த ஊட்டச்சத்து மேலாண்மை முடிவுகளை எடுக்கவும் பொருளாதார நன்மைகளை உணரவும் உதவும்.
"எங்கள் சென்சார்கள் விவசாயிகளுக்கு அவர்களின் மண்ணின் ஊட்டச்சத்து நிலை மற்றும் அவர்களின் தாவரங்களுக்கு கிடைக்கும் நைட்ரேட்டின் அளவை நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவும், இது அவர்களுக்கு உண்மையில் எவ்வளவு உரம் தேவை என்பதை மிகவும் துல்லியமாக தீர்மானிக்க உதவுகிறது" என்று ஹார்வர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் உதவி பேராசிரியர் ஜோசப் ஆண்ட்ரூஸ் கூறினார். இந்த ஆய்வு விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழகத்தின் இயந்திர பொறியியல் பள்ளியால் வழிநடத்தப்பட்டது. "அவர்கள் வாங்கும் உரத்தின் அளவைக் குறைக்க முடிந்தால், பெரிய பண்ணைகளுக்கு செலவு சேமிப்பு குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கும்."
பயிர் வளர்ச்சிக்கு நைட்ரேட்டுகள் ஒரு அத்தியாவசிய ஊட்டச்சத்து ஆகும், ஆனால் அதிகப்படியான நைட்ரேட்டுகள் மண்ணிலிருந்து கசிந்து நிலத்தடி நீரில் சேரக்கூடும். இந்த வகையான மாசுபாடு அசுத்தமான கிணற்று நீரைக் குடிப்பவர்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். ஆராய்ச்சியாளர்களின் புதிய சென்சார், நைட்ரேட் கசிவைக் கண்காணிக்கவும், அதன் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளைத் தணிப்பதற்கான சிறந்த நடைமுறைகளை உருவாக்கவும் விவசாய ஆராய்ச்சி கருவியாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
மண் நைட்ரேட்டைக் கண்காணிப்பதற்கான தற்போதைய முறைகள் உழைப்பு மிகுந்தவை, விலை உயர்ந்தவை, மேலும் நிகழ்நேரத் தரவை வழங்குவதில்லை. அதனால்தான் அச்சிடப்பட்ட மின்னணு நிபுணர் ஆண்ட்ரூஸ் மற்றும் அவரது குழுவினர் சிறந்த, குறைந்த விலை தீர்வை உருவாக்கத் தொடங்கினர்.
இந்த திட்டத்தில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு இன்க்ஜெட் அச்சிடும் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி ஒரு பொட்டென்டோமெட்ரிக் சென்சார், ஒரு வகை மெல்லிய-படல மின்வேதியியல் சென்சார் ஆகியவற்றை உருவாக்கினர். திரவக் கரைசல்களில் நைட்ரேட்டை துல்லியமாக அளவிட பொட்டென்டோமெட்ரிக் சென்சார்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், இந்த சென்சார்கள் பொதுவாக மண் சூழல்களில் பயன்படுத்த ஏற்றவை அல்ல, ஏனெனில் பெரிய மண் துகள்கள் சென்சார்களைக் கீறி துல்லியமான அளவீடுகளைத் தடுக்கலாம்.
"இந்த மின்வேதியியல் சென்சார்கள் கடுமையான மண் நிலைகளில் சரியாக வேலை செய்வதற்கும் நைட்ரேட் அயனிகளைத் துல்லியமாகக் கண்டறிவதற்கும் ஒரு வழியைக் கண்டுபிடிப்பதே நாங்கள் தீர்க்க முயற்சித்த முக்கிய சவாலாக இருந்தது" என்று ஆண்ட்ரூஸ் கூறினார்.
சென்சாரின் மீது பாலிவினைலைடின் ஃப்ளோரைட்டின் ஒரு அடுக்கை வைப்பதே குழுவின் தீர்வாகும். ஆண்ட்ரூஸின் கூற்றுப்படி, இந்த பொருள் இரண்டு முக்கிய பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவதாக, இது சுமார் 400 நானோமீட்டர் அளவிலான மிகச் சிறிய துளைகளைக் கொண்டுள்ளது, இது மண் துகள்களைத் தடுக்கும் போது நைட்ரேட் அயனிகளைக் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது. இரண்டாவதாக, இது ஹைட்ரோஃபிலிக் ஆகும், அதாவது, இது தண்ணீரை ஈர்க்கிறது மற்றும் ஒரு கடற்பாசி போல உறிஞ்சுகிறது.
"எனவே எந்த நைட்ரேட் நிறைந்த தண்ணீரும் நமது சென்சார்களுக்குள் முன்னுரிமையாக ஊடுருவும், இது மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் மண்ணும் ஒரு கடற்பாசி போன்றது, மேலும் அதே நீர் உறிஞ்சுதலைப் பெற முடியாவிட்டால், சென்சாருக்குள் ஈரப்பதம் செல்வதில் நீங்கள் தோல்வியடையப் போகிறீர்கள். மண் திறன்," என்று ஆண்ட்ரூஸ் கூறினார். "பாலிவினைலைடின் ஃப்ளோரைடு அடுக்கின் இந்த பண்புகள் நைட்ரேட் நிறைந்த தண்ணீரைப் பிரித்தெடுக்கவும், சென்சார் மேற்பரப்பில் வழங்கவும், நைட்ரேட்டை துல்லியமாகக் கண்டறியவும் அனுமதிக்கின்றன."
ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் முன்னேற்றத்தை மார்ச் 2024 இல் அட்வான்ஸ்டு மெட்டீரியல்ஸ் டெக்னாலஜி இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வறிக்கையில் விவரித்தனர்.
விஸ்கான்சினுடன் தொடர்புடைய இரண்டு வெவ்வேறு மண் வகைகளில் - மாநிலத்தின் வட-மத்திய பகுதிகளில் பொதுவான மணல் மண் மற்றும் தென்மேற்கு விஸ்கான்சினில் பொதுவான வண்டல் மண் - தங்கள் சென்சாரை குழு சோதித்தது, மேலும் சென்சார்கள் துல்லியமான முடிவுகளைத் தருவதைக் கண்டறிந்தது.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது தங்கள் நைட்ரேட் சென்சாரை "சென்சார் ஸ்டிக்கர்" என்று அழைக்கப்படும் ஒரு மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் சென்சார் அமைப்பில் ஒருங்கிணைக்கின்றனர், இதில் மூன்று வெவ்வேறு வகையான சென்சார்கள் ஒரு பிசின் பின்னணியைப் பயன்படுத்தி நெகிழ்வான பிளாஸ்டிக் மேற்பரப்பில் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. ஸ்டிக்கர்களில் ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பநிலை சென்சார்களும் உள்ளன.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு கம்பத்தில் பல உணர்வு ஸ்டிக்கர்களை இணைத்து, அவற்றை வெவ்வேறு உயரங்களில் வைப்பார்கள், பின்னர் கம்பத்தை மண்ணில் புதைப்பார்கள். இந்த அமைப்பு வெவ்வேறு மண் ஆழங்களில் அளவீடுகளை எடுக்க அனுமதித்தது.
"வெவ்வேறு ஆழங்களில் நைட்ரேட், ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பநிலையை அளவிடுவதன் மூலம், நைட்ரேட் கசிவு செயல்முறையை இப்போது நாம் அளவிட முடியும் மற்றும் நைட்ரேட் மண்ணின் வழியாக எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள முடியும், இது முன்பு சாத்தியமில்லை" என்று ஆண்ட்ரூஸ் கூறினார்.
2024 கோடையில், விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள ஹான்காக் வேளாண் ஆராய்ச்சி நிலையம் மற்றும் ஆர்லிங்டன் வேளாண் ஆராய்ச்சி நிலையத்தில் சென்சாரை மேலும் சோதிக்க 30 சென்சார் தண்டுகளை மண்ணில் வைக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் திட்டமிட்டுள்ளனர்.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-09-2024