নতুন মাটির সেন্সর ফসলের নিষেক দক্ষতা উন্নত করতে পারে

নাইট্রোজেনযুক্ত সার খাদ্য উৎপাদন বাড়াতে ব্যবহার করা হয়, কিন্তু তাদের নির্গমন পরিবেশকে দূষিত করতে পারে।সম্পদের সর্বোচ্চ ব্যবহার, কৃষি ফলন বাড়ানো এবং পরিবেশগত ঝুঁকি কমানোর জন্য মাটির তাপমাত্রা এবং সার নির্গমনের মতো মাটির বৈশিষ্ট্যগুলির ক্রমাগত এবং বাস্তব-সময় পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য।NOX গ্যাস নির্গমন এবং সর্বোত্তম নিষিক্তকরণের জন্য মাটির তাপমাত্রা ট্র্যাক করার জন্য স্মার্ট বা নির্ভুল কৃষির জন্য একটি মাল্টি-প্যারামিটার সেন্সর প্রয়োজন।

জেমস এল. হেন্ডারসন, জুনিয়র. মেমোরিয়াল অ্যাসোসিয়েট প্রফেসর অফ ইঞ্জিনিয়ারিং সায়েন্স অ্যান্ড মেকানিক্স পেন স্টেট হুয়ানিউ "ল্যারি" চেং একটি মাল্টি-প্যারামিটার সেন্সর বিকাশের নেতৃত্ব দিয়েছেন যা প্রতিটির সঠিক পরিমাপের অনুমতি দেওয়ার জন্য তাপমাত্রা এবং নাইট্রোজেন সংকেতকে সফলভাবে পৃথক করে৷

চেং বললেন,“দক্ষ নিষিক্তকরণের জন্য, মাটির অবস্থা, বিশেষ করে নাইট্রোজেন ব্যবহার এবং মাটির তাপমাত্রার ক্রমাগত এবং বাস্তব-সময় পর্যবেক্ষণের প্রয়োজন।ফসলের স্বাস্থ্যের মূল্যায়ন, পরিবেশ দূষণ কমাতে এবং টেকসই ও নির্ভুল কৃষির প্রচারের জন্য এটি অপরিহার্য।"

অধ্যয়নের লক্ষ্য হল সর্বোত্তম ফসলের ফলনের জন্য উপযুক্ত পরিমাণে নিয়োগ করা।বেশি নাইট্রোজেন ব্যবহার করলে ফসলের উৎপাদন কম হতে পারে।যখন সার অত্যধিক প্রয়োগ করা হয়, তখন তা নষ্ট হয়, গাছপালা পুড়ে যেতে পারে এবং বিষাক্ত নাইট্রোজেন ধোঁয়া পরিবেশে নির্গত হয়।সঠিক নাইট্রোজেন স্তর সনাক্তকরণের সাহায্যে কৃষকরা গাছের বৃদ্ধির জন্য সারের আদর্শ মাত্রায় পৌঁছাতে পারে।

সহ-লেখক লি ইয়াং, চীনের হেবেই ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির স্কুল অফ আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্সের অধ্যাপক, বলেছেন,"উদ্ভিদের বৃদ্ধিও তাপমাত্রার দ্বারা প্রভাবিত হয়, যা মাটিতে ভৌত, রাসায়নিক এবং মাইক্রোবায়োলজিক্যাল প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে।ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ কৃষকদের কৌশল এবং হস্তক্ষেপ বিকাশ করতে সক্ষম করে যখন তাপমাত্রা তাদের ফসলের জন্য খুব গরম বা খুব ঠান্ডা হয়।"

চেং এর মতে, সেন্সিং মেকানিজম যা নাইট্রোজেন গ্যাস এবং তাপমাত্রা পরিমাপ একে অপরের থেকে স্বাধীন হতে পারে তা খুব কমই রিপোর্ট করা হয়।গ্যাস এবং তাপমাত্রা উভয়ই সেন্সরের প্রতিরোধের পাঠে তারতম্য ঘটাতে পারে, তাদের মধ্যে পার্থক্য করা কঠিন করে তোলে।

চেং এর দল একটি উচ্চ-কার্যকারিতা সেন্সর তৈরি করেছে যা মাটির তাপমাত্রা থেকে স্বাধীনভাবে নাইট্রোজেনের ক্ষতি সনাক্ত করতে পারে।সেন্সরটি ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড-ডোপড, লেজার-প্ররোচিত গ্রাফিন ফোম দিয়ে তৈরি এবং এটি আবিষ্কৃত হয়েছে যে গ্রাফিনে ডোপিং ধাতব কমপ্লেক্সগুলি গ্যাস শোষণ এবং সনাক্তকরণের সংবেদনশীলতা উন্নত করে।

যেহেতু একটি নরম ঝিল্লি সেন্সরকে রক্ষা করে এবং নাইট্রোজেন গ্যাসের প্রবেশ রোধ করে, সেন্সরটি শুধুমাত্র তাপমাত্রার পরিবর্তনে প্রতিক্রিয়া দেখায়।সেন্সরটি এনক্যাপসুলেশন ছাড়া এবং উচ্চ তাপমাত্রায়ও ব্যবহার করা যেতে পারে।

এটি আপেক্ষিক আর্দ্রতা এবং মাটির তাপমাত্রার প্রভাব বাদ দিয়ে নাইট্রোজেন গ্যাসের সঠিক পরিমাপের অনুমতি দেয়।তাপমাত্রা এবং নাইট্রোজেন গ্যাস সম্পূর্ণরূপে এবং হস্তক্ষেপ-মুক্ত ডিকপল করা যেতে পারে আবদ্ধ এবং আনক্যাপসুলেটেড সেন্সর ব্যবহার করে।

গবেষক বলেন, তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং নাইট্রোজেন গ্যাস নির্গমনকে ডিকপলড সেন্সিং মেকানিজম সহ মাল্টিমডাল ডিভাইস তৈরি এবং প্রয়োগ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে সব আবহাওয়ার পরিস্থিতিতে নির্ভুল কৃষির জন্য।

চেং বলেন, "একসাথে অতি-নিম্ন নাইট্রোজেন অক্সাইড ঘনত্ব এবং ছোট তাপমাত্রার পরিবর্তন সনাক্ত করার ক্ষমতা নির্ভুল কৃষি, স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ, এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিকপল সেন্সিং মেকানিজম সহ ভবিষ্যতের মাল্টিমডাল ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির বিকাশের পথ প্রশস্ত করে।"

চেং এর গবেষণা ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ, ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন, পেন স্টেট এবং চাইনিজ ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছিল।