Giderek azalan arazi ve su kaynakları, hava ve toprak çevresel verilerini gerçek zamanlı olarak izleyerek ürün verimini optimize etmeye yardımcı olan uzaktan algılama teknolojisini kullanan hassas tarımın gelişimini teşvik etmiştir. Bu tür teknolojilerin sürdürülebilirliğini en üst düzeye çıkarmak, çevreyi doğru şekilde yönetmek ve maliyetleri düşürmek için kritik öneme sahiptir.
Osaka Üniversitesi araştırmacıları, yakın zamanda Advanced Sustainable Systems dergisinde yayınlanan bir çalışmada, büyük ölçüde biyolojik olarak parçalanabilen kablosuz bir toprak nemi algılama teknolojisi geliştirdiler. Bu çalışma, kullanılmış sensör ekipmanlarının güvenli bir şekilde bertaraf edilmesi gibi hassas tarımdaki teknik darboğazların giderilmesinde önemli bir dönüm noktasıdır.
Küresel nüfus artmaya devam ettikçe, tarımsal verimi optimize etmek ve arazi ve su kullanımını en aza indirmek hayati önem taşımaktadır. Hassas tarım, sensör ağları kullanarak çevresel bilgileri toplayarak kaynakların ihtiyaç duyulan zamanda ve yerde tarım arazilerine uygun şekilde tahsis edilmesini sağlayarak bu çelişkili ihtiyaçları gidermeyi amaçlamaktadır.
İHA'lar ve uydular çok sayıda bilgi toplayabilir, ancak toprak nemi ve nem seviyelerini belirlemek için ideal değildirler. Optimum veri toplama için, nem ölçüm cihazlarının zemine yüksek yoğunlukta yerleştirilmesi gerekir. Sensör biyolojik olarak parçalanamıyorsa, ömrünün sonunda toplanması gerekir; bu da yoğun emek ve pratik olmayabilmektedir. Mevcut çalışmanın amacı, elektronik işlevselliği ve biyolojik parçalanabilirliği tek bir teknolojide sağlamaktır.
Çalışmanın başyazarı Takaaki Kasuga, "Sistemimiz, algılama ve konum verilerini toplayıp iletmek için birden fazla sensör, kablosuz bir güç kaynağı ve bir termal görüntüleme kamerası içeriyor," diye açıklıyor. "Topraktaki bileşenler çoğunlukla çevre dostudur ve nanokağıt, alt tabaka, doğal balmumu koruyucu kaplama, karbon ısıtıcı ve kalay iletken telden oluşur."
Teknoloji, sensöre kablosuz enerji aktarım verimliliğinin, sensör ısıtıcısının sıcaklığına ve çevredeki toprağın nemine bağlı olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Örneğin, pürüzsüz toprakta sensör konumu ve açısı optimize edilirken, toprak neminin %5'ten %30'a çıkarılması, iletim verimliliğini yaklaşık %46'dan yaklaşık %3'e düşürür. Termal görüntüleme kamerası daha sonra, toprak nemi ve sensör konum verilerini eş zamanlı olarak toplamak için alanın görüntülerini yakalar. Hasat mevsiminin sonunda, sensörler biyolojik olarak parçalanmak üzere toprağa gömülebilir.
Kasuga, "0,4 x 0,6 metrelik bir deneme alanında 12 sensör kullanarak yetersiz toprak nemi olan alanların görüntülerini başarıyla aldık," dedi. "Sonuç olarak, sistemimiz hassas tarım için gereken yüksek sensör yoğunluğunu karşılayabiliyor."
Bu çalışma, giderek daha fazla kaynak kısıtlaması olan bir dünyada hassas tarımı optimize etme potansiyeline sahiptir. Araştırmacıların teknolojisinin, kaba topraklarda zayıf sensör yerleşimi ve eğim açıları gibi ideal olmayan koşullar altında ve belki de toprak nem seviyelerinin ötesinde toprak ortamının diğer göstergeleri altında etkinliğini en üst düzeye çıkarmak, teknolojinin küresel tarım topluluğu tarafından yaygın olarak kullanılmasını sağlayabilir.
Gönderim zamanı: 30 Nis 2024