ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਮਿੱਟੀ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਪੱਧਰ ਨੂੰ ਮਾਪਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।
ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਵਾਲੀਆਂ ਖਾਦਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਭੋਜਨ ਉਤਪਾਦਨ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਨਿਕਾਸ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਰੋਤਾਂ ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੋਂ, ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਉਪਜ ਵਧਾਉਣ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਜੋਖਮਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ, ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਖਾਦ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਵਰਗੀਆਂ ਮਿੱਟੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰ ਅਤੇ ਅਸਲ-ਸਮੇਂ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਸਮਾਰਟ ਜਾਂ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੀ ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਖਾਦ ਲਈ NOX ਗੈਸ ਨਿਕਾਸ ਅਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਟਰੈਕ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮਲਟੀ-ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਸੈਂਸਰ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।
ਪੇਨ ਸਟੇਟ ਹੁਆਨਯੂ "ਲੈਰੀ" ਚੇਂਗ ਵਿਖੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੇ ਜੂਨੀਅਰ ਮੈਮੋਰੀਅਲ ਐਸੋਸੀਏਟ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਜੇਮਜ਼ ਐਲ. ਹੈਂਡਰਸਨ ਨੇ ਇੱਕ ਮਲਟੀ-ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਸੈਂਸਰ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ ਜੋ ਹਰੇਕ ਦੇ ਸਹੀ ਮਾਪ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦੇਣ ਲਈ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਵੱਖ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਚੇਂਗ ਨੇ ਕਿਹਾ,"ਕੁਸ਼ਲ ਖਾਦ ਪਾਉਣ ਲਈ, ਮਿੱਟੀ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਅਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰ ਅਤੇ ਅਸਲ-ਸਮੇਂ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਇਹ ਫਸਲਾਂ ਦੀ ਸਿਹਤ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ, ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਟਿਕਾਊ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧ ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।"
ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਫਸਲ ਉਪਜ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਮਾਤਰਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਫਸਲ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਘੱਟ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਖਾਦ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਬਰਬਾਦ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪੌਦੇ ਸੜ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਧੂੰਏਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਛੱਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਕਿਸਾਨ ਸਹੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਪੱਧਰ ਦੀ ਖੋਜ ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਲਈ ਖਾਦ ਦੇ ਆਦਰਸ਼ ਪੱਧਰ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਸਹਿ-ਲੇਖਕ ਲੀ ਯਾਂਗ, ਜੋ ਕਿ ਚੀਨ ਦੀ ਹੇਬੇਈ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਆਫ਼ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਸਕੂਲ ਆਫ਼ ਆਰਟੀਫੀਸ਼ੀਅਲ ਇੰਟੈਲੀਜੈਂਸ ਦੇ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਹਨ, ਨੇ ਕਿਹਾ,"ਪੌਦਿਆਂ ਦਾ ਵਾਧਾ ਤਾਪਮਾਨ ਦੁਆਰਾ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਮਿੱਟੀ ਵਿੱਚ ਭੌਤਿਕ, ਰਸਾਇਣਕ ਅਤੇ ਸੂਖਮ ਜੀਵ-ਵਿਗਿਆਨਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਨਿਰੰਤਰ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਿਸਾਨਾਂ ਨੂੰ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਅਤੇ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਫਸਲਾਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਗਰਮ ਜਾਂ ਬਹੁਤ ਠੰਡਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।"
ਚੇਂਗ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਸੈਂਸਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ ਜੋ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ ਸੁਤੰਤਰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਮਾਪ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਗੈਸਾਂ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੋਵੇਂ ਸੈਂਸਰ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਰੀਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਫਰਕ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਚੇਂਗ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲਾ ਸੈਂਸਰ ਬਣਾਇਆ ਹੈ ਜੋ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸੈਂਸਰ ਵੈਨੇਡੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ-ਡੋਪਡ, ਲੇਜ਼ਰ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਫੋਮ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਵਿੱਚ ਡੋਪਿੰਗ ਮੈਟਲ ਕੰਪਲੈਕਸ ਗੈਸ ਸੋਖਣ ਅਤੇ ਖੋਜ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਕਿਉਂਕਿ ਇੱਕ ਨਰਮ ਝਿੱਲੀ ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਰੱਖਿਆ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਦੇ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਨੂੰ ਰੋਕਦੀ ਹੈ, ਸੈਂਸਰ ਸਿਰਫ਼ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸੈਂਸਰ ਨੂੰ ਬਿਨਾਂ ਇਨਕੈਪਸੂਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਅਤੇ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਵੀ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਸਾਪੇਖਿਕ ਨਮੀ ਅਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਦੇ ਸਹੀ ਮਾਪ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਨੂੰ ਬੰਦ ਅਤੇ ਬਿਨਾਂ ਕੈਪਸੂਲੇਟਡ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਤੇ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ-ਮੁਕਤ ਡੀਕਪਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਖੋਜਕਰਤਾ ਨੇ ਕਿਹਾ ਕਿ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਨੂੰ ਡੀਕਪਲ ਕਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹਰ ਮੌਸਮੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਲਈ ਡੀਕਪਲਡ ਸੈਂਸਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ ਵਾਲੇ ਮਲਟੀਮੋਡਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਚੇਂਗ ਨੇ ਕਿਹਾ, "ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਆਕਸਾਈਡ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਅਤੇ ਛੋਟੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦਾ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ, ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਖੇਤੀਬਾੜੀ, ਸਿਹਤ ਨਿਗਰਾਨੀ ਅਤੇ ਹੋਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਡੀਕਪਲਡ ਸੈਂਸਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ ਵਾਲੇ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਮਲਟੀਮੋਡਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਰਾਹ ਪੱਧਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ।"
ਚੇਂਗ ਦੀ ਖੋਜ ਨੂੰ ਨੈਸ਼ਨਲ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਆਫ਼ ਹੈਲਥ, ਨੈਸ਼ਨਲ ਸਾਇੰਸ ਫਾਊਂਡੇਸ਼ਨ, ਪੇਨ ਸਟੇਟ ਅਤੇ ਚਾਈਨੀਜ਼ ਨੈਸ਼ਨਲ ਨੈਚੁਰਲ ਸਾਇੰਸ ਫਾਊਂਡੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਫੰਡ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਜਰਨਲ ਹਵਾਲਾ:
ਲੀ ਯਾਂਗ।ਚੂਈਜ਼ੌ ਮੇਂਗ, ਆਦਿ।ਵੈਨੇਡੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ-ਡੋਪਡ ਲੇਜ਼ਰ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਮਲਟੀ-ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਸੈਂਸਰ ਮਿੱਟੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਡੀਕਪਲ ਕਰਨ ਲਈ।ਐਡਵਾਂਸ ਮਟੀਰੀਅਲ। DOI: 10.1002/adma.202210322
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਅਪ੍ਰੈਲ-10-2023