माती सेन्सर्स: व्याख्या, प्रकार आणि फायदे

सॉइल सेन्सर हा एक उपाय आहे ज्याने लहान स्केलवर त्याची योग्यता सिद्ध केली आहे आणि ते कृषी उद्देशांसाठी अमूल्य बनू शकतात.

माती सेन्सर काय आहेत?

सेन्सर मातीच्या स्थितीचा मागोवा घेतात, रिअल-टाइम डेटा संकलन आणि विश्लेषण सक्षम करतात.सेन्सर्स मातीच्या कोणत्याही वैशिष्ट्याचा मागोवा घेऊ शकतात, जसे की निवासी सूक्ष्मजीवांचे डीएनए, निरोगी माती मायक्रोबायोमकडे समतोल वळवण्यासाठी, वाढलेले उत्पन्न आणि संसाधनांचा कमी वापर.

शेतीमधील विविध प्रकारचे सेन्सर विविध पद्धतींचा वापर करतात, जसे की विद्युत सिग्नल आणि प्रकाश लहरींचे परावर्तन मोजणे, शेतीच्या कार्यात परिवर्तन घडवून आणणारी आवश्यक फील्ड वैशिष्ट्ये निश्चित करण्यासाठी.

माती सेन्सर्सचे प्रकार

मातीचे संवेदक मातीची वैशिष्ट्ये जसे की आर्द्रता, तापमान, पीएच, क्षारता, आर्द्रता, प्रकाशसंश्लेषण विकिरण आणि पोषक संतुलन मोजू शकतात.-मुख्यतः महत्वाचे नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि पोटॅशियम (NPK).

त्यांच्या पीक व्यवस्थापनाच्या फायद्यांव्यतिरिक्त, जसे की धान्याची चांगली गुणवत्ता आणि कमी पोषक द्रव्ये सोडणे, माती सेन्सर जलस्रोत, जमिनीची स्थिरता आणि हवामानातील बदलांबद्दल अंदाज सूचित करू शकतात.

इतर वापर प्रकरणांमध्ये सिंचन वेळापत्रक, पाणलोट मूल्यांकन, सूक्ष्मजीव पर्यावरणीय प्रोफाइलिंग आणि वनस्पती रोग प्रतिबंध यांचा समावेश आहे.

माती सेन्सर वापरण्याचे फायदे

मातीच्या स्थितीचा मागोवा घेणे शेतकरी आणि बागायतदारांना पीक उत्पादन आणि वर्धित संसाधन कार्यक्षमतेसह अनेक फायदे प्रदान करते.IoT, क्लाउड सेवा आणि AI एकत्रीकरण उत्पादकांना डेटा-आधारित निर्णय घेण्यास अनुमती देते.

सेन्सर खताचा वापर इष्टतम करतात, झाडे निरोगी ठेवतात, संसाधने वाढवतात आणि पर्यावरणावर आघात करणाऱ्या वाहून जाणे आणि गॅसिंग कमी करतात.सतत देखरेख केल्याने रोगजनकांचा प्रादुर्भाव किंवा माती संकुचित होणे यासारख्या समस्यांना देखील प्रतिबंध होतो.

मातीच्या सेन्सरचा वापर करून मातीच्या स्थितीचे निरीक्षण केल्याने खत आणि पाण्याचा वापर देखील अनुकूल होऊ शकतो.ते'यूएस मध्ये लागू केलेल्या नायट्रेट खतांपैकी अंदाजे 30% पाण्याचे स्त्रोत धुऊन जातात आणि दूषित होतात असा अंदाज आहे.अगदी निपुण सिंचन प्रणाली देखील 50% पर्यंत पाण्याचा अपव्यय करू शकते आणि जागतिक गोड्या पाण्याच्या 70% वापरासाठी कृषी जबाबदार आहे.जमिनीतील ओलावा कार्यक्षमतेने आणि प्रभावीपणे भरून काढण्याच्या क्षमतेवर मोठा परिणाम होऊ शकतो.

माती सेन्सर स्थापित करणे आणि कॅलिब्रेट करणे

प्रत्येक सेन्सरचे स्वतःचे इन्स्टॉलेशन मार्गदर्शक असेल, परंतु इंस्टॉलेशनसाठी सामान्यत: पीक पंक्तीमध्ये छिद्र किंवा खंदक खोदणे आणि सेन्सरला वनस्पतींच्या मुळांच्या जवळ अनेक खोलीवर ठेवणे आवश्यक आहे.

एका मोठ्या क्षेत्रावर, सर्वोत्तम पद्धतींद्वारे व्यवस्थापित करावयाचे बाकीचे फील्ड किंवा मातीचा प्रकार, पाणी उत्सर्जकांच्या जवळ आणि मातीच्या थेट संपर्कात (म्हणजे हवेचा खिसा नसलेल्या) स्थळांवर नियुक्ती केली जाते.अपघाती नुकसान टाळण्यासाठी सेन्सर साइट देखील ध्वजांकित किंवा अन्यथा चिन्हांकित केल्या पाहिजेत.

योग्य स्थापनेव्यतिरिक्त, सेन्सर कॅलिब्रेशन हे महत्त्वाचे आहे.मृदा सेन्सर जमिनीतील ओलावा डेटा व्हॉल्यूमेट्रिक वॉटर कंटेंट (VWC) म्हणून नोंदवतात आणि प्रत्येक प्रकारच्या मातीचे स्वतःचे VWC असते.मातीतील आर्द्रता सेन्सरमध्ये अनेकदा भिन्न संवेदनशीलता असते आणि त्यांना वैयक्तिकरित्या कॅलिब्रेट करण्याची आवश्यकता असू शकते.

समस्यानिवारण

विद्युत समस्या, वन्यप्राण्यांचा हस्तक्षेप किंवा चुकीच्या जोडलेल्या तारांमुळे उपकरणांमध्ये बिघाड होऊ शकतो.टेंशिओमीटरमध्ये कोणतीही हवा गळती झाल्यास ती अविश्वसनीय होईल.योग्य स्थापना खोली आणि वॉटरप्रूफिंग पद्धती सुनिश्चित करणे भविष्यातील समस्या टाळण्यास मदत करू शकते.

सामान्य समस्यानिवारण तंत्रांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

वीज पुरवठा आणि सर्किटरी तपासत आहे

रसायने न वापरता सेन्सर साफ करणे

निर्मात्यानुसार खराब झालेले भाग पुनर्स्थित करण्यासाठी नियमित देखभाल करणे'च्या दुरुस्ती मार्गदर्शक

मातीच्या आरोग्याचे निरीक्षण करणे

मृदा सेन्सर मातीच्या आरोग्याच्या मूल्यांकनासाठी अधिक अचूक, सुव्यवस्थित धोरण देतात.पारंपारिक मातीचे मूल्यमापन हे बायोप्सीच्या समतुल्य असते, ज्याला मातीच्या गुणधर्मांवर अवलंबून आठवडे किंवा महिने लागू शकतात.

सेन्सर मोजमाप खूप जलद आहे, प्रति 50 एकर एक किंवा दोन तास घेतात.सेन्सर कार्यक्षम पीक व्यवस्थापनासाठी आवश्यक असलेल्या सर्व गोष्टी प्रदर्शित करतात, ज्यात पाण्याचे प्रमाण, पाण्याचा ताण आणि सेंद्रिय पदार्थांची उपस्थिती यांचा समावेश होतो.-एकूण माती आरोग्याचे एक उत्तम सूचक-भौतिकरित्या मातीचे नमुने काढण्याची गरज न पडता.

फार्म मॅनेजमेंट सिस्टमसह एकत्रीकरण

स्टार्टयूएस इनसाइट्सच्या अहवालानुसार, मातीचे सेन्सर हे त्यांच्या मापनक्षमता, कार्यक्षमता आणि उपयुक्ततेमुळे सर्वात प्रभावी माती निरीक्षण तंत्रज्ञान आहेत.AI-शक्तीवर चालणारे माती मॅपिंग, एरियल इमेजिंग, स्वयंचलित माती निरीक्षण रोबोट्स, उत्सर्जन ट्रॅकर्स, वाढीव वास्तव माती विश्लेषण, नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि ब्लॉकचेन एकत्रीकरण यासह इतर वाढत्या शेती तंत्रज्ञानासह माती सेन्सर एकत्र करणे, शेती व्यवस्थापनास अनुकूल करू शकते.

सॉइल सेन्सर तंत्रज्ञानातील आव्हाने आणि उपाय

2020 युनिव्हर्सिटी ऑफ नेब्रास्का अहवालावर आधारित, फक्त 12% यूएस शेतात सिंचन वेळापत्रक निर्धारित करण्यासाठी मातीतील आर्द्रता सेन्सर वापरतात.प्रवेशयोग्यता, वापरकर्ता-मित्रत्व आणि डेटा प्रक्रिया आणि प्रदर्शन क्षमतांमध्ये लक्षणीय सुधारणांमुळे माती सेन्सर अधिक व्यवहार्य झाले आहेत, परंतु अधिक प्रगती आवश्यक आहे.

जागतिक दत्तक घेण्यासाठी माती सेन्सर अधिक किफायतशीर आणि परस्पर कार्यक्षम बनले पाहिजेत.अनेक प्रकारचे सेन्सर अस्तित्वात आहेत, परिणामी मानकीकरण आणि सुसंगततेचा अभाव आहे.

अनेक विद्यमान तंत्रज्ञान प्रोप्रायटरी सेन्सर्सवर अवलंबून असतात, ज्यामुळे सानुकूलित करणे कठीण होऊ शकते.सेन्सर तंत्रज्ञानातील प्रगती, जसे की UC बर्कलेने विकसित केले आहे, थेट डेटा मॉनिटरिंग प्रदान करण्यासाठी ऑनबोर्डिंग सुलभ करते आणि फील्ड आणि मार्केटमध्ये चपळ निर्णय घेण्यास प्रोत्साहन देते.

केस स्टडीज: सॉइल सेन्सर्सची यशस्वी अंमलबजावणी

मातीचे संवेदक शेतकऱ्यांना पाणी आणि पैशाची बचत करण्यास मदत करतात

क्लेमसन विद्यापीठाच्या अभ्यासात असे आढळून आले की मातीतील आर्द्रता सेन्सर शेतकरी वाढवू शकतात'शेंगदाणे, सोयाबीन किंवा कापूस पिकवलेल्या चाचणी केलेल्या शेतात सिंचन कार्यक्षमता वाढवून सरासरी निव्वळ उत्पन्न 20% ने.

अधिक शाश्वत क्रीडा क्षेत्रे

क्रीडा स्थळेही माती संवेदकांचा अवलंब करत आहेत.माती सेन्सर निर्मात्या सॉईल स्काउटच्या म्हणण्यानुसार, वेम्बली स्टेडियम आणि सिटीझन्स बँक पार्क (फिलाडेल्फिया फिलीजचे घर) हे क्रीडा स्थळांपैकी एक आहेत ज्यामध्ये मातीचे सेन्सर वापरून खेळाच्या पृष्ठभागाची देखरेख केली जाते आणि पाण्याचा आणि उर्जेचा जास्तीत जास्त वापर केला जातो.

माती सेन्सर तंत्रज्ञानातील भविष्यातील ट्रेंड

उदयोन्मुख ट्रेंडमध्ये सोने-किंवा-चांदी-आधारित नॅनो-कणांसह नॅनो-टेक्नॉलॉजीचा समावेश होतो जे जड धातूंसारख्या मातीतील प्रदूषक शोधण्यासाठी सेन्सरची संवेदनशीलता वाढवतात.

नॅनो-कंपाऊंडसह लेपित सेन्सर मातीच्या गुणवत्तेचा मागोवा घेऊ शकतात आणि नंतर मातीच्या गुणवत्तेत चढ-उताराच्या प्रतिसादात ऑक्सिजनसारखे पोषक घटक सोडू शकतात.मातीतील मायक्रोबायोम सुधारण्यासाठी इतर डीएनए विश्लेषणाद्वारे गांडुळांची संख्या किंवा सूक्ष्मजीव विविधता यासारख्या बायोइंडिकेटरची गणना करतात.