மண்ணின் வெப்பநிலை மற்றும் நைட்ரஜன் அளவுகளை அளவிடுவது வேளாண்மை அமைப்புகளுக்கு முக்கியமானது.
உணவு உற்பத்தியை அதிகரிக்க நைட்ரஜன் கொண்ட உரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவற்றின் வெளியேற்றங்கள் சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்தக்கூடும். வளப் பயன்பாட்டை அதிகப்படுத்தவும், விவசாய விளைச்சலை உயர்த்தவும், சுற்றுச்சூழல் அபாயங்களைக் குறைக்கவும், மண் வெப்பநிலை மற்றும் உர வெளியேற்றம் போன்ற மண் பண்புகளைத் தொடர்ச்சியாகவும் நிகழ்நேரத்திலும் கண்காணிப்பது அவசியமாகும். சிறந்த உரமிடுதலுக்காக, NOX வாயு வெளியேற்றங்களையும் மண் வெப்பநிலையையும் கண்காணிக்க, திறன்மிகு அல்லது துல்லியமான விவசாயத்திற்கு ஒரு பல்பரிமாண உணரி அவசியமாகும்.
பென் ஸ்டேட் பல்கலைக்கழகத்தின் பொறியியல் அறிவியல் மற்றும் இயந்திரவியல் துறையின் ஜேம்ஸ் எல். ஹென்டர்சன், ஜூனியர் நினைவு இணைப் பேராசிரியரான ஹுவான்யு “லாரி” செங், வெப்பநிலை மற்றும் நைட்ரஜன் சமிக்ஞைகளை வெற்றிகரமாகப் பிரித்து, ஒவ்வொன்றையும் துல்லியமாக அளவிட உதவும் ஒரு பல்பரிமாண உணரியின் உருவாக்கத்திற்குத் தலைமை தாங்கினார்.
செங் கூறினார்,திறமையான உரமிடுதலுக்கு, மண் நிலவரங்களை, குறிப்பாக நைட்ரஜன் பயன்பாடு மற்றும் மண் வெப்பநிலையை, தொடர்ச்சியாகவும் நிகழ்நேரத்திலும் கண்காணிக்க வேண்டிய அவசியம் உள்ளது. பயிர் ஆரோக்கியத்தை மதிப்பிடுவதற்கும், சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டைக் குறைப்பதற்கும், நிலையான மற்றும் துல்லியமான வேளாண்மையை ஊக்குவிப்பதற்கும் இது இன்றியமையாதது.
சிறந்த பயிர் விளைச்சலுக்கு ஏற்ற சரியான அளவைப் பயன்படுத்துவதே இந்த ஆய்வின் நோக்கம். அதிக நைட்ரஜன் பயன்படுத்தப்பட்டால், பயிர் உற்பத்தி குறைவாக இருக்கலாம். உரம் அளவுக்கு அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, அது வீணாகிறது, தாவரங்கள் கருகிப் போகலாம், மேலும் நச்சுத்தன்மையுள்ள நைட்ரஜன் புகைகள் சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடப்படுகின்றன. துல்லியமான நைட்ரஜன் அளவைக் கண்டறிவதன் உதவியுடன், விவசாயிகள் தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கு உகந்த உர அளவை அடைய முடியும்.
சீனாவின் ஹெபே தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகத்தின் செயற்கை நுண்ணறிவுத் துறைப் பேராசிரியரும், இந்த ஆய்வின் இணை ஆசிரியருமான லி யாங் கூறினார்.தாவர வளர்ச்சியானது வெப்பநிலையாலும் பாதிக்கப்படுகிறது, இது மண்ணில் உள்ள இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் நுண்ணுயிரியல் செயல்முறைகளில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பு, பயிர்களுக்கு வெப்பநிலை மிகவும் சூடாகவோ அல்லது மிகவும் குளிராகவோ இருக்கும்போது, உத்திகளையும் தலையீடுகளையும் வகுக்க விவசாயிகளுக்கு உதவுகிறது.
செங்கின் கூற்றுப்படி, நைட்ரஜன் வாயு மற்றும் வெப்பநிலை அளவீடுகளை ஒன்றையொன்று சாராமல் பெறக்கூடிய உணர் பொறிமுறைகள் அரிதாகவே பதிவாகியுள்ளன. வாயுக்கள் மற்றும் வெப்பநிலை ஆகிய இரண்டுமே உணரியின் மின்தடை அளவீட்டில் மாறுபாடுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும், இதனால் அவற்றுக்கிடையே வேறுபடுத்துவது கடினமாகிறது.
செங்கின் குழு, மண் வெப்பநிலையைப் பொருட்படுத்தாமல் நைட்ரஜன் இழப்பைக் கண்டறியக்கூடிய ஒரு உயர் செயல்திறன் உணரியை உருவாக்கியுள்ளது. இந்த உணரியானது, வெனேடியம் ஆக்சைடு கலக்கப்பட்ட, லேசர் மூலம் தூண்டப்பட்ட கிராஃபீன் நுரையால் ஆனது. மேலும், கிராஃபீனில் உலோகக் கலவைகளைக் கலப்பது, வாயு உறிஞ்சுதலையும் கண்டறியும் உணர்திறனையும் மேம்படுத்துகிறது என்பதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
ஒரு மென்மையான சவ்வு சென்சாரைப் பாதுகாத்து, நைட்ரஜன் வாயு ஊடுருவலைத் தடுப்பதால், இந்த சென்சார் வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு மட்டுமே எதிர்வினையாற்றுகிறது. இந்த சென்சாரை உறையிடாமலும் அதிக வெப்பநிலையிலும் பயன்படுத்தலாம்.
இது, ஒப்பு ஈரப்பதம் மற்றும் மண் வெப்பநிலையின் விளைவுகளைத் தவிர்ப்பதன் மூலம் நைட்ரஜன் வாயுவைத் துல்லியமாக அளவிட அனுமதிக்கிறது. மூடப்பட்ட மற்றும் மூடப்படாத உணரிகளைப் பயன்படுத்தி, வெப்பநிலை மற்றும் நைட்ரஜன் வாயுவை முழுமையாகவும் குறுக்கீடு இல்லாமலும் பிரிக்க முடியும்.
வெப்பநிலை மாற்றங்களையும் நைட்ரஜன் வாயு வெளியேற்றத்தையும் தனித்தனியாகப் பிரிப்பதன் மூலம், அனைத்து வானிலை நிலைகளிலும் துல்லியமான விவசாயத்திற்காக, தனித்தனி உணர்திறன் பொறிமுறைகளைக் கொண்ட பல்முனை சாதனங்களை உருவாக்கிச் செயல்படுத்த முடியும் என்று அந்த ஆராய்ச்சியாளர் கூறினார்.
"மிகக் குறைந்த நைட்ரஜன் ஆக்சைடு செறிவுகளையும் சிறிய வெப்பநிலை மாற்றங்களையும் ஒரே நேரத்தில் கண்டறியும் திறன், துல்லியமான விவசாயம், சுகாதாரக் கண்காணிப்பு மற்றும் பிற பயன்பாடுகளுக்காக, பிரிக்கப்பட்ட உணர்திறன் பொறிமுறைகளைக் கொண்ட எதிர்கால பல்முனை மின்னணு சாதனங்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது," என்று செங் கூறினார்.
செங்கின் ஆராய்ச்சிக்கு தேசிய சுகாதார நிறுவனங்கள், தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை, பென் ஸ்டேட் மற்றும் சீன தேசிய இயற்கை அறிவியல் அறக்கட்டளை ஆகியவை நிதியுதவி அளித்தன.
ஆய்விதழ் குறிப்பு:
லி யாங். சுய்ஜோ மெங், மற்றும் பலர். மண் நைட்ரஜன் இழப்பு மற்றும் வெப்பநிலையைப் பிரித்தறிய உதவும் வனேடியம் ஆக்சைடு கலந்த லேசர்-தூண்டப்பட்ட கிராஃபீன் பன்முக அளவு உணரி. அட்வான்ஸ் மெட்டீரியல். DOI: 10.1002/adma.202210322
பதிவிட்ட நேரம்: ஏப்ரல்-10-2023