माती सेन्सर्स: व्याख्या, प्रकार आणि फायदे

माती सेन्सर्स हा एक उपाय आहे ज्याने लहान प्रमाणात त्याची योग्यता सिद्ध केली आहे आणि शेतीच्या उद्देशांसाठी अमूल्य ठरू शकते.

माती सेन्सर्स म्हणजे काय?

सेन्सर्स मातीची स्थिती ट्रॅक करतात, ज्यामुळे रिअल-टाइम डेटा संकलन आणि विश्लेषण शक्य होते. सेन्सर्स जवळजवळ कोणत्याही मातीच्या वैशिष्ट्यांचा मागोवा घेऊ शकतात, जसे की निवासी सूक्ष्मजीवांचे डीएनए, निरोगी माती सूक्ष्मजीव, वाढीव उत्पादन आणि कमी संसाधन वापराकडे संतुलन बदलण्यासाठी.

शेतीमध्ये विविध प्रकारचे सेन्सर्स विविध पद्धती वापरतात, जसे की विद्युत सिग्नल आणि प्रकाश लाटांचे परावर्तन मोजणे, शेतीच्या कामकाजात परिवर्तन घडवून आणू शकणाऱ्या आवश्यक क्षेत्रीय वैशिष्ट्यांचा शोध घेण्यासाठी.

माती सेन्सर्सचे प्रकार

माती सेन्सर्स मातीची वैशिष्ट्ये जसे की आर्द्रता, तापमान, पीएच, क्षारता, आर्द्रता, प्रकाशसंश्लेषण विकिरण आणि पोषक तत्वांचे संतुलन मोजू शकतात.—प्रामुख्याने जीवनावश्यक नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि पोटॅशियम (NPK).

पीक व्यवस्थापनाच्या फायद्यांव्यतिरिक्त, जसे की धान्याची चांगली गुणवत्ता आणि कमी प्रमाणात पोषक तत्वांचा वापर, माती सेन्सर्स जलसंपत्ती, जमीन स्थिरता आणि हवामान बदलाविषयी अंदाज देऊ शकतात.

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

माती सेन्सर्स वापरण्याचे फायदे

मातीची स्थिती ट्रॅक केल्याने शेतकरी आणि बागायतदारांना अनेक फायदे मिळतात, ज्यामध्ये पीक उत्पादनात वाढ आणि संसाधनांची कार्यक्षमता वाढणे समाविष्ट आहे. आयओटी, क्लाउड सेवा आणि एआय एकत्रीकरणामुळे उत्पादकांना डेटा-चालित निर्णय घेता येतात.

सेन्सर्स खतांचा वापर अनुकूल करतात, झाडे निरोगी ठेवतात, संसाधने जास्तीत जास्त करतात आणि पर्यावरणावर हल्ला करणारे वायू आणि वायूंचे उत्सर्जन कमी करतात. सतत देखरेख केल्याने रोगजनकांचा प्रादुर्भाव किंवा मातीचे संकुचन यासारख्या समस्या देखील टाळता येतात.

माती सेन्सर वापरून मातीच्या स्थितीचे निरीक्षण केल्याने खत आणि पाण्याचा वापर देखील अनुकूलित केला जाऊ शकतो.'अमेरिकेत वापरल्या जाणाऱ्या नायट्रेट खतांपैकी सुमारे ३०% खते पाण्याचे स्रोत वाहून जातात आणि दूषित करतात असा अंदाज आहे. अगदी कुशल सिंचन प्रणाली देखील ५०% पर्यंत पाण्याचा अपव्यय करू शकतात आणि जागतिक गोड्या पाण्याच्या वापराच्या ७०% साठी शेती जबाबदार आहे. मातीतील ओलावा कार्यक्षमतेने आणि प्रभावीपणे भरून काढण्याची क्षमता मोठा परिणाम करू शकते.

माती सेन्सर्स बसवणे आणि कॅलिब्रेट करणे

प्रत्येक सेन्सरची स्वतःची स्थापना मार्गदर्शक असेल, परंतु स्थापनेसाठी सामान्यतः पीक रांगेत एक भोक किंवा खंदक खोदणे आणि वनस्पतींच्या मुळांजवळील अनेक खोलींवर सेन्सर ठेवणे आवश्यक असते.

मोठ्या क्षेत्रावर, सर्वोत्तम पद्धती अशा ठिकाणी स्थान निश्चित करतात जिथे उर्वरित शेत किंवा मातीचा प्रकार व्यवस्थापित करायचा आहे, पाणी उत्सर्जकांच्या जवळ आहे आणि मातीच्या थेट संपर्कात आहे (म्हणजे, हवेचे कप्पे नाहीत). अपघाती नुकसान टाळण्यासाठी सेन्सर साइट्स पृष्ठभागावर देखील ध्वजांकित केल्या पाहिजेत किंवा अन्यथा चिन्हांकित केल्या पाहिजेत.

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

समस्यानिवारण

विद्युत समस्या, वन्यजीवांकडून होणारा हस्तक्षेप किंवा चुकीच्या पद्धतीने जोडलेल्या तारांमुळे उपकरणांमध्ये बिघाड होऊ शकतो. टेन्सिओमीटरमध्ये हवा गळती झाल्यास ते अविश्वसनीय बनेल. योग्य स्थापना खोली आणि वॉटरप्रूफिंग पद्धती सुनिश्चित केल्याने भविष्यातील समस्या टाळता येतील.

सामान्य समस्यानिवारण तंत्रांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

वीज पुरवठा आणि सर्किटरी तपासत आहे

रसायनांचा वापर न करता सेन्सर्स साफ करणे

उत्पादकाच्या म्हणण्यानुसार खराब झालेले भाग बदलण्यासाठी नियमित देखभाल करणे.'दुरुस्ती मार्गदर्शक

मातीच्या आरोग्याचे निरीक्षण करणे

मातीचे आरोग्य मूल्यांकन करण्यासाठी माती सेन्सर्स अधिक अचूक, सुव्यवस्थित धोरण देतात. पारंपारिक माती मूल्यांकन हे बायोप्सीच्या समतुल्य आहे, ज्याला मातीच्या गुणधर्मांवर अवलंबून आठवडे किंवा महिने लागू शकतात.

सेन्सर मोजमाप खूप जलद आहेत, प्रत्येक ५० एकरसाठी एक किंवा दोन तास लागतात. सेन्सर कार्यक्षम पीक व्यवस्थापनासाठी आवश्यक असलेल्या सर्व गोष्टी प्रदर्शित करतात, ज्यामध्ये पाण्याचे प्रमाण, पाण्याचा ताण आणि सेंद्रिय पदार्थांची उपस्थिती यांचा समावेश आहे.—एकूण मातीच्या आरोग्याचे एक उत्तम सूचक—मातीचे नमुने प्रत्यक्ष काढण्याची गरज न पडता.

शेती व्यवस्थापन प्रणालींसह एकत्रीकरण

स्टार्टयूएस इनसाइट्सच्या अहवालानुसार, माती सेन्सर्स हे त्यांच्या स्केलेबिलिटी, कार्यक्षमता आणि उपयुक्ततेमुळे सर्वात प्रभावी माती निरीक्षण तंत्रज्ञान आहे. माती सेन्सर्सना एआय-चालित माती मॅपिंग, एरियल इमेजिंग, स्वयंचलित माती निरीक्षण रोबोट्स, उत्सर्जन ट्रॅकर्स, ऑगमेंटेड रिअॅलिटी माती विश्लेषण, नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि ब्लॉकचेन इंटिग्रेशनसह इतर वाढत्या शेती तंत्रज्ञानासह एकत्रित केल्याने शेती व्यवस्थापन अनुकूलित केले जाऊ शकते.

माती संवेदक तंत्रज्ञानातील आव्हाने आणि उपाय

२०२० च्या नेब्रास्का विद्यापीठाच्या अहवालानुसार, अमेरिकेतील फक्त १२% शेततळे सिंचन वेळापत्रक निश्चित करण्यासाठी मातीतील ओलावा सेन्सर वापरतात. सुलभता, वापरकर्ता-अनुकूलता आणि डेटा प्रक्रिया आणि प्रदर्शन क्षमतांमध्ये लक्षणीय सुधारणा झाल्यामुळे माती सेन्सर अधिक व्यवहार्य झाले आहेत, परंतु अधिक प्रगती आवश्यक आहे.

जागतिक स्तरावर स्वीकारण्यासाठी माती सेन्सर्स अधिक किफायतशीर आणि परस्पर वापरण्यायोग्य बनले पाहिजेत. अनेक प्रकारचे सेन्सर्स अस्तित्वात आहेत, ज्यामुळे मानकीकरण आणि सुसंगततेचा अभाव आहे.

अनेक विद्यमान तंत्रज्ञान मालकीच्या सेन्सर्सवर अवलंबून असतात, ज्यामुळे कस्टमायझेशन कठीण होऊ शकते. यूसी बर्कलेने विकसित केलेल्या सेन्सर तंत्रज्ञानासारख्या प्रगतीमुळे ऑनबोर्डिंग सोपे होते जेणेकरून थेट डेटा मॉनिटरिंग प्रदान करता येईल आणि सर्व क्षेत्रे आणि बाजारपेठांमध्ये चपळ निर्णय घेण्यास प्रोत्साहन मिळेल.

केस स्टडीज: माती संवेदकांची यशस्वी अंमलबजावणी

माती सेन्सर्समुळे शेतकऱ्यांना पाणी आणि पैसे वाचण्यास मदत होते

क्लेमसन विद्यापीठाच्या अभ्यासात असे आढळून आले आहे की मातीतील ओलावा सेन्सर शेतकऱ्यांना वाढवू शकतात'शेंगदाणे, सोयाबीन किंवा कापूस पिकवणाऱ्या चाचणी केलेल्या शेतात सिंचन कार्यक्षमता वाढवून सरासरी निव्वळ उत्पन्न २०% ने वाढवा.

अधिक शाश्वत क्रीडा क्षेत्रे

क्रीडा स्थळे देखील माती सेन्सर्स वापरत आहेत. माती सेन्सर बनवणाऱ्या सॉइल स्काउटच्या मते, वेम्बली स्टेडियम आणि सिटीझन्स बँक पार्क (फिलाडेल्फिया फिलिजचे घर) ही क्रीडा स्थळे माती सेन्सर्स वापरतात जे खेळाचे पृष्ठभाग हिरवेगार ठेवण्यासाठी आणि पाणी आणि ऊर्जेचा जास्तीत जास्त वापर करण्यासाठी वापरतात.

माती संवेदक तंत्रज्ञानातील भविष्यातील ट्रेंड

उदयोन्मुख ट्रेंडमध्ये नॅनोटेक्नॉलॉजीचा समावेश आहे, ज्यामध्ये सोने-चांदी-आधारित नॅनो-कण आहेत जे जड धातूंसारख्या माती प्रदूषकांना शोधण्यासाठी सेन्सर संवेदनशीलता वाढवतात.

नॅनो-संयुगांनी लेपित केलेले सेन्सर मातीची वैशिष्ट्ये ट्रॅक करू शकतात आणि नंतर मातीच्या गुणवत्तेत चढ-उतार झाल्यामुळे ऑक्सिजनसारखे पोषक घटक सोडू शकतात. इतर मातीतील सूक्ष्मजीव सुधारण्यासाठी डीएनए विश्लेषणाद्वारे गांडुळांची संख्या किंवा सूक्ष्मजीव विविधता यासारखे जैव निर्देशक मोजतात.