زرعي نظام لاءِ مٽي ۾ گرمي پد ۽ نائٽروجن جي سطح کي ماپڻ اهم آهي.
نائٽروجن تي مشتمل ڀاڻ کي کاڌي جي پيداوار وڌائڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، پر انهن جو اخراج ماحول کي آلوده ڪري سگهي ٿو. وسيلن جي استعمال کي وڌائڻ، زرعي پيداوار وڌائڻ، ۽ ماحولياتي خطرن کي گهٽائڻ لاءِ، مٽي جي خاصيتن جي مسلسل ۽ حقيقي وقت جي نگراني، جهڙوڪ مٽي جو گرمي پد ۽ ڀاڻ جو اخراج، ضروري آهي. بهترين ڀاڻ لاءِ NOX گئس جي اخراج ۽ مٽي جي گرمي پد کي ٽريڪ ڪرڻ لاءِ سمارٽ يا درست زراعت لاءِ هڪ ملٽي پيرا ميٽر سينسر ضروري آهي.
پين اسٽيٽ هوانيو "ليري" چينگ ۾ انجنيئرنگ سائنس ۽ ميڪينڪس جي جونيئر ميموريل ايسوسيئيٽ پروفيسر جيمس ايل هينڊرسن هڪ ملٽي پيرا ميٽر سينسر جي ترقي جي اڳواڻي ڪئي جيڪا ڪاميابي سان درجه حرارت ۽ نائٽروجن سگنلن کي الڳ ڪري ٿي ته جيئن هر هڪ جي صحيح ماپ جي اجازت ڏئي سگهجي.
چينگ چيو،"موثر ڀاڻ لاءِ، مٽي جي حالتن جي مسلسل ۽ حقيقي وقت جي نگراني جي ضرورت آهي، خاص طور تي نائٽروجن جي استعمال ۽ مٽي جي گرمي پد. اهو فصل جي صحت جو جائزو وٺڻ، ماحولياتي آلودگي کي گهٽائڻ، ۽ پائيدار ۽ درست زراعت کي فروغ ڏيڻ لاءِ ضروري آهي."
هن مطالعي جو مقصد بهترين فصل جي پيداوار لاءِ مناسب مقدار استعمال ڪرڻ آهي. جيڪڏهن وڌيڪ نائٽروجن استعمال ڪيو وڃي ته فصل جي پيداوار گهٽ ٿي سگهي ٿي. جڏهن ڀاڻ کي تمام گهڻو استعمال ڪيو ويندو آهي، ته اهو ضايع ٿي ويندو آهي، ٻوٽا سڙي سگهن ٿا، ۽ زهريلي نائٽروجن جو دونهون ماحول ۾ خارج ٿي ويندو آهي. آبادگار صحيح نائٽروجن جي سطح جي ڳولا جي مدد سان ٻوٽن جي واڌ ويجهه لاءِ ڀاڻ جي مثالي سطح تائين پهچي سگهن ٿا.
چين جي هيبي يونيورسٽي آف ٽيڪنالاجي ۾ اسڪول آف آرٽيفيشل انٽيليجنس ۾ پروفيسر، شريڪ ليکڪ لي يانگ چيو ته،"ٻوٽن جي واڌ ويجهه گرمي پد کان پڻ متاثر ٿئي ٿي، جيڪو مٽي ۾ جسماني، ڪيميائي ۽ مائڪروبيولوجيڪل عملن کي متاثر ڪري ٿو. مسلسل نگراني هارين کي حڪمت عمليون ۽ مداخلتون تيار ڪرڻ جي قابل بڻائي ٿي جڏهن گرمي پد انهن جي فصلن لاءِ تمام گهڻو گرم يا تمام ٿڌو هوندو آهي."
چينگ جي مطابق، سينسنگ ميڪانيزم جيڪي هڪ ٻئي کان آزاد نائٽروجن گئس ۽ گرمي پد جي ماپ حاصل ڪري سگهن ٿا، گهٽ ئي رپورٽ ڪيا ويا آهن. ٻئي گيس ۽ گرمي پد سينسر جي مزاحمت جي پڙهڻ ۾ تبديليون پيدا ڪري سگهن ٿا، جنهن جي ڪري انهن جي وچ ۾ فرق ڪرڻ ڏکيو ٿي پوي ٿو.
چينگ جي ٽيم هڪ اعليٰ ڪارڪردگي وارو سينسر ٺاهيو جيڪو مٽيءَ جي گرمي پد کان آزاديءَ سان نائٽروجن جي نقصان کي ڳولي سگهي ٿو. سينسر وينڊيم آڪسائيڊ-ڊوپڊ، ليزر-انڊيوسڊ گرافين فوم مان ٺهيل آهي، ۽ اهو دريافت ڪيو ويو آهي ته گرافين ۾ ڊوپنگ ميٽل ڪمپليڪس گئس جذب ۽ سڃاڻپ جي حساسيت کي بهتر بڻائي ٿو.
ڇاڪاڻ ته هڪ نرم جھلي سينسر جي حفاظت ڪري ٿي ۽ نائٽروجن گيس جي داخل ٿيڻ کي روڪي ٿي، سينسر صرف گرمي پد ۾ تبديلين تي رد عمل ظاهر ڪري ٿو. سينسر کي انڪيپسوليشن کان سواءِ ۽ وڌيڪ گرمي پد تي پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو.
هي نائٽروجن گئس جي صحيح ماپ جي اجازت ڏئي ٿو نسبتي نمي ۽ مٽي جي گرمي پد جي اثرن کي خارج ڪندي. گرمي پد ۽ نائٽروجن گئس کي مڪمل طور تي ۽ مداخلت کان پاڪ بند ٿيل ۽ غير ڪيپسول ٿيل سينسر استعمال ڪندي ڊيڪپل ڪري سگهجي ٿو.
محقق چيو ته گرمي پد ۾ تبديلين ۽ نائٽروجن گئس جي اخراج کي ڊيڪپلنگ ڪري سگهجي ٿو ملٽي ماڊل ڊوائيسز ٺاهڻ ۽ لاڳو ڪرڻ لاءِ ڊيڪپلڊ سينسنگ ميڪانيزم سان سڀني موسمي حالتن ۾ درست زراعت لاءِ.
چينگ چيو، "الٽرا لو نائٽروجن آڪسائيڊ ڪنسنٽريشن ۽ ننڍين گرمي پد جي تبديلين کي هڪ ئي وقت ڳولڻ جي صلاحيت مستقبل جي ملٽي موڊل اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي ترقي لاءِ رستو هموار ڪري ٿي جن ۾ درست زراعت، صحت جي نگراني، ۽ ٻين ايپليڪيشنن لاءِ ڊيڪپلڊ سينسنگ ميڪانيزم شامل آهن."
چينگ جي تحقيق کي نيشنل انسٽيٽيوٽ آف هيلٿ، نيشنل سائنس فائونڊيشن، پين اسٽيٽ، ۽ چائنيز نيشنل نيچرل سائنس فائونڊيشن پاران فنڊ ڪيو ويو.
جرنل حوالو:
لي يانگ.چوئيزو مينگ، وغيره. مٽي جي نائٽروجن جي نقصان ۽ گرمي پد کي ڊيڪپل ڪرڻ لاءِ وينيڊيم آڪسائيڊ-ڊوپڊ ليزر-انڊيوسڊ گرافين ملٽي پيرا ميٽر سينسر. ايڊوانس مواد. DOI: 10.1002/adma.202210322
پوسٽ جو وقت: اپريل-10-2023