Жаңа топырақ сенсорлары дақылдарды тыңайту тиімділігін арттыра алады

Құрамында азот бар тыңайтқыштар азық-түлік өндірісін арттыру үшін қолданылады, бірақ олардың шығарындылары қоршаған ортаны ластауы мүмкін.Ресурстарды барынша пайдалану, ауылшаруашылық өнімділігін арттыру және экологиялық тәуекелдерді азайту үшін топырақ температурасы мен тыңайтқыштар шығарындылары сияқты топырақ қасиеттерін үздіксіз және нақты уақытта бақылау өте маңызды.Ең жақсы ұрықтандыру үшін NOX газының шығарындыларын және топырақ температурасын бақылау үшін көп параметрлі сенсор ақылды немесе дәл ауыл шаруашылығына қажет.

Джеймс Л. Хендерсон, Пенн штатындағы инженерлік ғылым және механика кафедрасының доценті кіші Джеймс Л. Хендерсон Хуанью «Ларри» Ченг әрқайсысын дәл өлшеуге мүмкіндік беретін температура мен азот сигналдарын сәтті бөлетін көп параметрлі сенсорды әзірлеуге жетекшілік етті.

Чен былай деді:«Тыңайтқышты тиімді пайдалану үшін топырақ жағдайын, әсіресе азотты пайдалану мен топырақ температурасын үздіксіз және нақты уақыт режимінде бақылау қажет.Бұл дақылдардың денсаулығын бағалау, қоршаған ортаның ластануын азайту және тұрақты және дәл ауыл шаруашылығын ілгерілету үшін өте маңызды».

Зерттеу ең жақсы өнім алу үшін тиісті мөлшерді пайдалануға бағытталған.Өсімдіктің өнімділігі азотты көбірек пайдаланғандағыдан төмен болуы мүмкін.Тыңайтқышты шамадан тыс енгізсе, ол ысырап болады, өсімдіктер күйіп кетуі мүмкін, қоршаған ортаға улы азот түтіндері шығады.Фермерлер азот деңгейін дәл анықтау арқылы өсімдіктердің өсуі үшін тыңайтқыштың тамаша деңгейіне жете алады.

Қытайдың Хэбэй технологиялық университетінің жасанды интеллект мектебінің профессоры, бірлескен автор Ли Ян былай деді:«Өсімдіктердің өсуіне топырақтағы физикалық, химиялық және микробиологиялық процестерге әсер ететін температура да әсер етеді.Үздіксіз мониторинг фермерлерге температура тым ыстық немесе олардың дақылдары үшін тым суық болған кезде стратегиялар мен араласуларды жасауға мүмкіндік береді ».

Ченгтің айтуынша, азот газын және бір-бірінен тәуелсіз температураны өлшеуге болатын Sensing механизмдері сирек хабарланады.Газдар да, температура да сенсордың қарсылық көрсеткішінде ауытқулар тудыруы мүмкін, бұл олардың арасындағы айырмашылықты қиындатады.

Ченг командасы топырақ температурасына қарамастан азоттың жоғалуын анықтай алатын жоғары өнімді сенсорды жасады.Сенсор ванадий оксиді қосылған, лазермен индукцияланған графен көбікінен жасалған және графендегі легирленген металл кешендері газдың адсорбциясы мен анықтау сезімталдығын жақсартатыны анықталды.

Жұмсақ мембрана сенсорды қорғайтындықтан және азот газының енуіне жол бермейтіндіктен, сенсор тек температураның өзгеруіне жауап береді.Сенсорды инкапсуляциясыз және жоғары температурада да пайдалануға болады.

Бұл салыстырмалы ылғалдылық пен топырақ температурасының әсерін жоққа шығару арқылы азот газын дәл өлшеуге мүмкіндік береді.Температура мен азот газын жабық және қапталмаған сенсорлар арқылы толығымен және кедергісіз ажыратуға болады.

Зерттеуші температураның өзгеруін және азот газының шығарындыларын барлық ауа райы жағдайында дәл ауыл шаруашылығына арналған ажыратылған зондтау механизмдері бар мультимодальды құрылғыларды жасау және енгізу үшін пайдалануға болатынын айтты.

Ченг: «Азот оксидінің өте төмен концентрациясын және температураның шамалы өзгерістерін бір уақытта анықтау мүмкіндігі дәл ауыл шаруашылығы, денсаулықты бақылау және басқа қолданбаларға арналған ажыратылған зондтау механизмдері бар болашақ мультимодальды электронды құрылғылардың дамуына жол ашады» деді.

Чэннің зерттеулерін Ұлттық денсаулық сақтау институттары, Ұлттық ғылым қоры, Пенн штаты және Қытай ұлттық жаратылыстану қоры қаржыландырды.