Merjenje makrohranil v tleh z jezikom

Kako izmeriti makrohranila v tleh?

Na srečo nikomur ni treba lizati zemlje, da bi izmeril vsebnost hranilnih snovi v njej.

Znanstveniki, kot je Dr. Maria L. Braunger in . Dr. Antonio Riul ml. pripravljajo elektronski jezik, ki bo to omogočal. Oba raziskovalca razvijata nove strategije in naprave za merjenje hranil v tleh.

Toda kako ta naprava deluje in zakaj obstaja potreba po merjenju hranilnih snovi v tleh?

Dr. Braunger in dr. Riul sta v njihovo delo: "Vedno večje svetovno povpraševanje po hrani brez povečanja proizvodnih površin zahteva boljšo rabo kmetijskih in naravnih virov, kar pomeni, da je treba z razvojem boljših orodij za precizno kmetijstvo preprečiti pretirano rabo pesticidov in gnojil. V tem okviru so zelo podrobne informacije za opis tal pomembne za upravljanje tal in produktivnost pridelkov pri preciznem kmetijstvu."

Kaj morate vedeti

Pri gojenju zelenjave so potrebna mineralna hranila, ki zagotavljajo razvoj pridelka.

Poznamo dve vrsti mineralnih hranil, mikrohranila in makrohranila, pri čemer ta delitev ni povezana z večjo ali manjšo nujnostjo, temveč s količino, ki jo potrebuje pridelek.

Oglejte si Galerija Mind the Graph za ilustracije, povezane s tlemi. Kliknite na spodnjo sliko!

ilustracije v zvezi s tlemi iz Mind the Graph

Ena od razlag, zakaj so makrohranila potrebna v velikih količinah, je dejstvo, da imajo strukturno vlogo, da so prisotna v majhnih delih DNK (deoksiribonukleinske kisline) in RNK (ribonukleinske kisline), pri encimski aktivaciji in fotosintezi.

Šest kemičnih elementov velja za makrohranilne minerale: dušik (N), fosfor (P), kalij (K), kalcij (Ca), magnezij (Mg) in žveplo (S).

Natančno kmetijstvo pomeni, da je treba v tleh zagotoviti prave količine makro- in mikrohranil, avtorji pa opozarjajo na pomen ohranjanja zdravih tal.

Ta pristop k kmetijstvu bo upošteval vse razpoložljive podatke za izboljšanje učinkovitosti, produktivnosti in trajnosti podeželske proizvodnje. Vrtnine imajo različne potrebe, tla pa jim morajo zagotavljati vsa hranila, potrebna za zdravo rast. Vendar količina hranil na tleh ni vidna človeškemu očesu, zato jo je treba izmeriti.

Današnja tehnologija meri hranila v tleh tako, da vzorce pošlje v specializiran laboratorij, kjer se opravi počasna in draga kemična analiza. Avtorjev elektronski jezik (e-jezik) je najsodobnejša naprava, ki v kratkem obljublja lokalno, hitro in poceni analizo.

Toda kaj je e-jezik in kakšen okus ima zemlja?

Človeško zaznavanje okusa vključuje zaznavanje slanih, kislih, grenkih, sladkih in umami okusov. Okusne receptorske celice v brbončicah so odgovorne za reakcijo z ioni, ki so prisotni v živilih, raztopljenih v slini.

Celice pošljejo v možgane ogromno električnih informacij o okusu.

E-jezik je naprava, ki posnema človeški jezik in je običajno sestavljena iz niza senzoričnih enot, ki simulirajo brbončice. Na kratko, ko so senzorske enote potopljene v tekočino, lahko občutijo spremembe v zunanjem okolju s spremembami svojih električnih lastnosti.

Naprava

Če želite izmeriti vzorec tal, ga je treba raztopiti v vodi in spustiti skozi niz štirih senzorjev.

Vzorec deluje kot dielektrični medij, senzor pa kot vzporedni kondenzator. Ioni, ki so prisotni v vzorcu in prehajajo skozi sklop senzorjev, različno spreminjajo impedanco glede na električno naravo materialov, ki sestavljajo vsako senzorsko enoto.

Razlika v električnem odzivu ustvari prstni odtis analiziranega vzorca. Podatki o kapacitivni impedanci senzorja se pridobijo s frekvenčnim razponom med 1 Hz in 1 MHz sinusnega signala z amplitudo 25 mV.

Če upoštevamo spremembe vseh zaznavnih enot skupaj in uporabimo matematično obdelavo, lahko dobimo merilno točko za vzorec na 2D ravninskem diagramu.

Naslednji izziv

Zaenkrat se je e-jezik lahko kakovostno odzval, izziv pa je danes kvantitativna meritev, koliko kalija (na primer) je prisotnega v vzorcu zemlje.

Druga možnost je, da imamo standardno prst (na primer bogato s kalijem), metoda pa pove, koliko je vzorec oddaljen od tega standarda, in oceni količino kalija v vzorcu prsti. Če imamo standard za vsako makrohranilo, lahko preverimo, ali je vzorec preblizu ali preveč oddaljen (reven oziroma bogat) od vsakega makrohranila.

znanstvena figura, izdelana v Mind the Graph

Odziv e-jezika in s tem poznavanje ravnovesja hranil v tleh omogoča kmetu, da upravlja korekcijo tal z izbiro pravega gnojila na določenem območju in tako zmanjša izgube zaradi slepe izbire.

Cilj preciznega kmetijstva je zmanjšati količino odpadkov in izboljšati produktivnost, s to napravo pa želita Dr. Braunger in Dr. Raul pomagati preciznemu kmetijstvu z napravo, ki je poceni, preprosta, hitra in se uporablja na kraju samem. Upamo, da bomo kmalu imeli e-jezika, ki bosta kmetom pomagala v kmetijstvu prihodnosti.

____________

Dr. Braunger in dr. Raul pomagata kmetom, Mind the Graph vam lahko pomaga pripraviti referat ali predstavitev z veliko kategorijami ilustracij, v katerih lahko najdete vse, kar potrebujete.

Če potrebujete kar koli drugega, smo vam na voljo za pomoč. se prijavite v svoj račun in nam pošljite sporočilo v rubriki ZAHTEVAJTE Ikono.