मातीतील सेन्सर्स शेतकऱ्यांना पाणी आणि पोषक तत्वांची उपलब्धता, मातीचा पीएच, तापमान आणि भूप्रदेश यांसारख्या वाढीसाठी आवश्यक परिस्थितीचे मूल्यांकन करण्यास मदत करतात.

टोमॅटो (सोलॅनम लायकोपर्सिकम एल.) हे जागतिक बाजारपेठेतील उच्च-मूल्याच्या पिकांपैकी एक आहे आणि त्याची लागवड प्रामुख्याने सिंचनाखाली केली जाते. हवामान, माती आणि जलस्रोत यांसारख्या प्रतिकूल परिस्थितीमुळे टोमॅटोच्या उत्पादनात अनेकदा अडथळा येतो. पाणी आणि पोषक तत्वांची उपलब्धता, मातीचा पीएच, तापमान आणि भूरचना यांसारख्या वाढीच्या परिस्थितीचे मूल्यांकन करण्यासाठी शेतकऱ्यांना मदत करण्याकरिता जगभरात सेन्सर तंत्रज्ञान विकसित करून स्थापित केले गेले आहे.
टोमॅटोच्या कमी उत्पादकतेशी संबंधित घटक. ताज्या टोमॅटोच्या बाजारपेठेत आणि औद्योगिक (प्रक्रिया) उत्पादन बाजारपेठेतही टोमॅटोला मोठी मागणी आहे. इंडोनेशियासारख्या अनेक कृषी क्षेत्रांमध्ये टोमॅटोचे उत्पादन कमी असल्याचे दिसून येते, जिथे मोठ्या प्रमाणावर पारंपरिक शेती पद्धतींचा अवलंब केला जातो. इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) आधारित ॲप्लिकेशन्स आणि सेन्सर्स यांसारख्या तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे टोमॅटोसह विविध पिकांच्या उत्पादनात लक्षणीय वाढ झाली आहे.
अपुऱ्या माहितीमुळे विविध आणि आधुनिक सेन्सर्सचा वापर न केल्याने शेतीत कमी उत्पन्न मिळते. पीक नुकसान टाळण्यासाठी, विशेषतः टोमॅटोच्या बागांमध्ये, पाण्याचे सुज्ञ व्यवस्थापन महत्त्वाची भूमिका बजावते.
जमिनीतील ओलावा हा टोमॅटोचे उत्पादन निश्चित करणारा आणखी एक घटक आहे, कारण जमिनीतून वनस्पतीमध्ये पोषक तत्वे आणि इतर संयुगे हस्तांतरित होण्यासाठी तो आवश्यक असतो. वनस्पतीचे तापमान नियंत्रित ठेवणे महत्त्वाचे आहे, कारण त्याचा परिणाम पानांच्या आणि फळांच्या पक्वतेवर होतो.
टोमॅटोच्या रोपांसाठी जमिनीतील ओलाव्याचे प्रमाण ६०% ते ८०% च्या दरम्यान असणे आदर्श आहे. टोमॅटोच्या सर्वाधिक उत्पादनासाठी आदर्श तापमान २४ ते २८ अंश सेल्सिअसच्या दरम्यान असते. या तापमानापेक्षा जास्त तापमानात, रोपांची वाढ आणि फुले व फळांचा विकास अपुरा होतो. जर जमिनीची स्थिती आणि तापमानात मोठ्या प्रमाणात चढ-उतार झाले, तर रोपांची वाढ मंद आणि खुंटलेली होईल आणि टोमॅटो असमानपणे पिकतील.
टोमॅटोच्या लागवडीत वापरले जाणारे सेन्सर्स. जल संसाधनांच्या अचूक व्यवस्थापनासाठी अनेक तंत्रज्ञान विकसित केले गेले आहेत, जे प्रामुख्याने समीपस्थ आणि दूरस्थ संवेदन तंत्रांवर आधारित आहेत. वनस्पतींमधील पाण्याचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी, वनस्पतींची शारीरिक स्थिती आणि त्यांच्या पर्यावरणाचे मूल्यांकन करणाऱ्या सेन्सर्सचा वापर केला जातो. उदाहरणार्थ, टेराहर्ट्झ रेडिएशनवर आधारित सेन्सर्स आणि आर्द्रतेच्या मोजमापाच्या संयोगाने पानाच्या पात्यावरील दाबाचे प्रमाण निश्चित करता येते.
वनस्पतींमधील पाण्याचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी वापरले जाणारे सेन्सर्स हे इलेक्ट्रिकल इम्पेडन्स स्पेक्ट्रोस्कोपी, निअर-इन्फ्रारेड (NIR) स्पेक्ट्रोस्कोपी, अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञान आणि लीफ क्लॅम्प तंत्रज्ञान यांसारख्या विविध उपकरणे आणि तंत्रज्ञानावर आधारित असतात. मातीची रचना, क्षारता आणि वाहकता निश्चित करण्यासाठी मृदा आर्द्रता सेन्सर्स आणि वाहकता सेन्सर्स वापरले जातात.
मातीतील आर्द्रता आणि तापमान सेन्सर्स, तसेच एक स्वयंचलित पाणीपुरवठा प्रणाली. उत्तम उत्पन्न मिळवण्यासाठी, टोमॅटोला योग्य पाणीपुरवठा प्रणालीची आवश्यकता असते. वाढती पाण्याची टंचाई कृषी उत्पादन आणि अन्नसुरक्षेला धोका निर्माण करत आहे. कार्यक्षम सेन्सर्सच्या वापरामुळे जलस्रोतांचा इष्टतम वापर सुनिश्चित करता येतो आणि पिकाचे उत्पन्न वाढवता येते.
मृदा आर्द्रता संवेदक मातीतील आर्द्रतेचा अंदाज घेतात. अलीकडे विकसित केलेल्या मृदा आर्द्रता संवेदकांमध्ये दोन सुवाहक पट्ट्यांचा समावेश असतो. जेव्हा या पट्ट्या एखाद्या सुवाहक माध्यमाच्या (जसे की पाणी) संपर्कात येतात, तेव्हा ॲनोडमधील इलेक्ट्रॉन कॅथोडकडे स्थलांतरित होतात. इलेक्ट्रॉनच्या या हालचालीमुळे विद्युत प्रवाह निर्माण होतो, जो व्होल्टमीटर वापरून शोधता येतो. हा संवेदक मातीतील पाण्याच्या अस्तित्वाची ओळख करतो.
काही प्रकरणांमध्ये, मातीचे सेन्सर्स थर्मिस्टर्ससोबत जोडलेले असतात, जे तापमान आणि आर्द्रता दोन्ही मोजू शकतात. या सेन्सर्सकडून मिळालेल्या डेटावर प्रक्रिया केली जाते आणि एक-रेषीय, द्विदिशीय आउटपुट तयार केले जाते, जे स्वयंचलित फ्लशिंग प्रणालीकडे पाठवले जाते. जेव्हा तापमान आणि आर्द्रतेचा डेटा एका विशिष्ट मर्यादेपर्यंत पोहोचतो, तेव्हा वॉटर पंप स्विच आपोआप चालू किंवा बंद होतो.
बायोरिस्टर हा एक जैवइलेक्ट्रॉनिक सेन्सर आहे. वनस्पतींच्या शारीरिक प्रक्रिया आणि त्यांची आकारिक वैशिष्ट्ये नियंत्रित करण्यासाठी जैवइलेक्ट्रॉनिक्सचा वापर केला जातो. अलीकडेच, सेंद्रिय इलेक्ट्रोकेमिकल ट्रान्झिस्टरवर (OECTs), ज्यांना सामान्यतः बायोरेझिस्टर म्हटले जाते, आधारित एक इन विवो सेन्सर विकसित करण्यात आला आहे. वाढणाऱ्या टोमॅटोच्या रोपांमधील झायलम आणि फ्लोएममधून वाहणाऱ्या वनस्पती रसाच्या रचनेतील बदलांचे मूल्यांकन करण्यासाठी टोमॅटोच्या लागवडीत या सेन्सरचा वापर करण्यात आला. हा सेन्सर वनस्पतीच्या कार्यात कोणताही व्यत्यय न आणता शरीराच्या आत रिअल-टाइममध्ये कार्य करतो.
बायोरेझिस्टर थेट वनस्पतींच्या खोडात रोपण करता येत असल्यामुळे, दुष्काळ, क्षारता, अपुरा बाष्प दाब आणि उच्च सापेक्ष आर्द्रता यांसारख्या ताणतणावाच्या परिस्थितीत वनस्पतींमधील आयन हालचालींशी संबंधित शारीरिक यंत्रणांचे सजीव निरीक्षण करणे शक्य होते. बायोरेझिस्टरचा उपयोग रोगजंतू ओळखण्यासाठी आणि कीड नियंत्रणासाठीही केला जातो. या सेन्सरचा उपयोग वनस्पतींमधील पाण्याच्या स्थितीवर लक्ष ठेवण्यासाठीही केला जातो.