Ang bag-ong mga sensor sa yuta mahimong makapauswag sa kaepektibo sa pag-abono sa tanum

Ang mga abono nga adunay nitroheno gigamit aron madugangan ang produksiyon sa pagkaon, apan ang mga emisyon niini mahimong makahugaw sa palibot.Para sa pag-maximize sa paggamit sa kahinguhaan, pagpataas sa mga abot sa agrikultura, ug pagpaubos sa mga risgo sa kalikopan, ang padayon ug tinuod nga panahon nga pagmonitor sa mga kabtangan sa yuta, sama sa temperatura sa yuta ug pagbuga sa abono, kinahanglanon.Ang usa ka multi-parameter sensor gikinahanglan alang sa maalamon o tukma nga agrikultura aron masubay ang NOX gas emissions ug temperatura sa yuta alang sa labing maayo nga fertilization.

James L. Henderson, Jr. Memorial Associate Professor sa Engineering Science ug Mechanics sa Penn State Huanyu "Larry" Cheng nangulo sa pag-develop sa usa ka multi-parameter sensor nga malampusong nagbulag sa temperatura ug nitrogen signal aron tugotan ang tukmang pagsukod sa matag usa.

Cheng miingon,“Alang sa episyente nga pag-abono, gikinahanglan ang padayon ug real-time nga pagmonitor sa mga kondisyon sa yuta, ilabi na ang paggamit sa nitroheno ug temperatura sa yuta.Hinungdanon kini alang sa pagtimbang-timbang sa kahimsog sa tanum, pagkunhod sa polusyon sa kalikopan, ug pagpauswag sa malungtaron ug tukma nga agrikultura.

Ang pagtuon nagtumong sa paggamit sa tukma nga gidaghanon alang sa labing maayo nga abot sa ani.Mahimong mas ubos ang produksiyon sa ani kaysa kung daghang nitroheno ang gamiton.Kung sobra ang pag-abon, kini mausik, ang mga tanum mahimong masunog, ug ang makahilo nga mga aso sa nitroheno ipagawas sa palibot.Maabot sa mga mag-uuma ang labing maayo nga lebel sa abono alang sa pagtubo sa mga tanum sa tabang sa tukma nga pagtuki sa lebel sa nitroheno.

Ang co-author nga si Li Yang, usa ka propesor sa School of Artificial Intelligence sa Hebei University of Technology sa China, miingon,"Ang pagtubo sa tanum maapektuhan usab sa temperatura, nga nag-impluwensya sa pisikal, kemikal, ug microbiological 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 alang sa ilang mga pananom.

Matod ni Cheng, Ang mga mekanismo sa Sensing nga makakuha og nitrogen gas ug mga pagsukod sa temperatura nga independente sa usag usa panagsa ra nga gitaho.Ang mga gas ug temperatura mahimong hinungdan sa mga kalainan sa pagbasa sa resistensya sa sensor, nga nagpalisud sa pag-ila tali kanila.

Ang team ni Cheng nagmugna ug high-performance sensor nga makamatikod sa nitrogen loss nga independente sa temperatura sa yuta.Ang sensor gihimo sa vanadium oxide-doped, laser-induced graphene foam, ug nadiskobrehan nga ang doping metal complexes sa graphene makapauswag sa gas adsorption ug detection sensitivity.

Tungod kay ang usa ka humok nga lamad nanalipod sa sensor ug nagpugong sa nitrogen gas permeation, ang sensor nag-reaksyon ra sa mga pagbag-o sa temperatura.Ang sensor mahimo usab nga gamiton nga walay encapsulation ug sa mas taas nga temperatura.

Kini nagtugot alang sa tukma nga pagsukod sa nitrogen gas pinaagi sa dili paglakip sa mga epekto sa relatibong humidity ug temperatura sa yuta.Temperatura ug nitrogen gas mahimong bug-os ug walay interference decoupled gamit ang gilakip ug unencapsulated sensors.

Ang tigdukiduki nag-ingon nga ang pag-decoupling sa mga pagbag-o sa temperatura ug ang nitrogen gas emissions mahimong magamit sa paghimo ug pagpatuman sa multimodal nga mga himan nga adunay decoupled sensing nga mga mekanismo alang sa tukma nga agrikultura sa tanang kondisyon sa panahon.

Si Cheng miingon, "Ang katakus nga dungan nga makit-an ang mga ultra-low nitrogen oxide nga konsentrasyon ug gamay nga pagbag-o sa temperatura naghatag dalan alang sa pag-uswag sa umaabot nga multimodal nga mga elektronik nga aparato nga adunay mga mekanismo sa pag-decoupled sa sensing alang sa katukma nga agrikultura, pag-monitor sa kahimsog, ug uban pang mga aplikasyon."

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