Ang bag-ong mga sensor sa yuta makapauswag sa kahusayan sa pag-abono sa tanom

Ang mga abono nga adunay nitroheno gigamit aron madugangan ang produksiyon sa pagkaon, apan ang ilang mga emisyon mahimong makahugaw sa kalikopan. Alang sa pag-maximize sa paggamit sa mga kahinguhaan, pagpataas sa ani sa agrikultura, ug pagpaubos sa mga risgo sa kalikopan, hinungdanon ang padayon ug real-time nga pagmonitor sa mga kabtangan sa yuta, sama sa temperatura sa yuta ug emisyon sa abono. Gikinahanglan ang usa ka multi-parameter sensor alang sa smart o precision agriculture aron masubay ang mga emisyon sa NOX gas ug temperatura sa yuta alang sa labing maayo nga pag-abono.

Si James L. Henderson, Jr. Memorial Associate Professor sa Engineering Science and Mechanics sa Penn State, si Huanyu “Larry” Cheng, nangulo sa pagpalambo sa usa ka multi-parameter sensor nga malampusong nagbulag sa mga signal sa temperatura ug nitroheno aron tugotan ang tukmang pagsukod sa matag usa.

Matod pa ni Cheng,"Alang sa episyente nga pag-abono, kinahanglan ang padayon ug real-time nga pagmonitor sa kondisyon sa yuta, ilabi na ang paggamit sa nitroheno ug temperatura sa yuta. Kini importante alang sa pagtimbang-timbang sa kahimsog sa tanom, pagpakunhod sa polusyon sa kalikopan, ug pagpalambo sa malungtaron ug tukma nga agrikultura."

Ang tumong sa pagtuon mao ang paggamit sa saktong gidaghanon para sa pinakamaayong ani sa tanom. Ang produksiyon sa tanom mahimong mas ubos kay sa kon mas daghang nitroheno ang gamiton. Kon sobra ang paggamit sa abono, kini mausik, ang mga tanom masunog, ug ang makahilong aso sa nitroheno mogawas ngadto sa palibot. Ang mga mag-uuma makaabot sa sulundon nga lebel sa abono para sa pagtubo sa mga tanom pinaagi sa tukma nga pag-ila sa lebel sa nitroheno.

Ang kaubang awtor nga si Li Yang, usa ka propesor sa School of Artificial Intelligence sa Hebei University of Technology sa China, miingon,“Ang pagtubo sa tanom maapektuhan usab sa temperatura, nga makaimpluwensya sa pisikal, kemikal, ug mikrobiyolohikal nga mga proseso sa yuta. Ang padayon nga pagmonitor makapahimo sa mga mag-uuma sa paghimo og mga estratehiya ug mga interbensyon kung ang temperatura init kaayo o bugnaw kaayo para sa ilang mga tanom.”

Sumala ni Cheng, ang mga mekanismo sa pag-ila nga makakuha og mga sukod sa nitroheno nga gas ug temperatura nga independente sa usag usa talagsa ra gitaho. Ang mga gas ug temperatura parehong mahimong hinungdan sa mga kalainan sa pagbasa sa resistensya sa sensor, nga nagpalisud sa pag-ila tali kanila.

Ang grupo ni Cheng nakahimo og high-performance sensor nga makamatikod sa pagkawala sa nitroheno bisan unsa pa ang temperatura sa yuta. Ang sensor hinimo sa vanadium oxide-doped, laser-induced graphene foam, ug nadiskobrehan nga ang pag-doping sa mga metal complex sa graphene makapauswag sa gas adsorption ug detection sensitivity.

Tungod kay ang humok nga lamad nanalipod sa sensor ug nagpugong sa pagsulod sa nitrogen gas, ang sensor mo-react lamang sa mga pagbag-o sa temperatura. Mahimo usab gamiton ang sensor nga walay encapsulation ug sa mas taas nga temperatura.

Kini nagtugot sa tukmang pagsukod sa nitrogen gas pinaagi sa dili paglakip sa mga epekto sa relatibong humidity ug temperatura sa yuta. Ang temperatura ug nitrogen gas mahimong hingpit ug walay interference nga ma-decouple gamit ang mga sirado ug walay encapsulated nga sensor.

Ang tigdukiduki miingon nga ang pag-decoupling sa mga pagbag-o sa temperatura ug mga emisyon sa nitroheno mahimong magamit sa paghimo ug pagpatuman sa mga multimodal device nga adunay decoupled sensing mechanisms para sa precision agriculture sa tanang kondisyon sa panahon.

Si Cheng miingon, “Ang kapabilidad sa dungan nga pag-ila sa ubos kaayo nga konsentrasyon sa nitrogen oxide ug gagmay nga mga pagbag-o sa temperatura nagbukas sa dalan alang sa pag-uswag sa umaabot nga multimodal electronic devices nga adunay decoupled sensing mechanisms para sa precision agriculture, health monitoring, ug uban pang mga aplikasyon.”

Ang panukiduki ni Cheng gipondohan sa National Institutes of Health, National Science Foundation, Penn State, ug sa Chinese National Natural Science Foundation.