Toprak Makro Besin Maddelerinin Dil ile Ölçülmesi

Topraktaki makro besinler nasıl ölçülür?

Neyse ki, içinde bulunan besin maddelerini ölçmek için kimsenin toprağı yalamasına gerek yok.

Bilim adamları gibi Dr. Maria L. Braunger ve Dr. Antonio Riul Jr bunu yapmak için elektronik bir dil üzerinde çalışıyorlar. Her iki araştırmacı da topraktaki besin ölçümüyle başa çıkmak için yeni stratejiler ve cihazlar geliştiriyor.

Peki bu cihaz nasıl çalışıyor ve neden topraktaki besin maddelerini ölçmek için bir talep var?

Dr. Braunger ve Dr. Riul'un da belirttiği gibi onların çalışmaları: "Üretken alanı artırmadan dünyada artan gıda talebi, tarımsal ve doğal kaynakların daha iyi kullanılmasını gerektirmektedir; bu da hassas tarım için daha iyi araçların geliştirilmesinin aşırı pestisit ve gübre kullanımından kaçınması gerektiği anlamına gelmektedir. Bu bağlamda, toprak karakterizasyonu için yüksek detaylı bilgi, hassas tarımla uğraşırken toprak yönetimi ve mahsul verimliliği için önemlidir."

Bilmeniz gerekenler

Sebze yetiştirirken, mahsul gelişimini sağlamak için mineral besinler gereklidir.

Mikro besinler ve makro besinler olmak üzere iki tür mineral besin vardır, bu ayrım az ya da çok önemlilikle değil, mahsulün ihtiyaç duyduğu miktarla ilişkilidir.

Kontrol et Mind the Graph Galeri toprakla ilgili illüstrasyonlar için. Aşağıdaki resme tıklayın!

Mind the Graph'den toprakla ilgili illüstrasyonlar

Makrobesinlerin yüksek miktarlarda gerekli olmasının bir açıklaması, yapısal bir rol oynamaları, DNA (deoksiribonükleik asit) ve RNA'nın (ribonükleik asit) küçük kısımlarında, enzimatik aktivasyonda ve fotosentezde bulunmalarıdır.

Altı kimyasal element makro besin mineralleri olarak kabul edilir: Azot (N), Fosfor (P), Potasyum (K), Kalsiyum (Ca), Magnezyum (Mg) ve Kükürt (S).

Hassas tarım, toprakta doğru miktarlarda makro ve mikro besinlerin bulunması anlamına geliyor ve yazarlar sağlıklı toprağın korunmasının önemini belirtiyor.

Bu tarım yaklaşımı, kırsal üretimin verimliliğini, üretkenliğini ve sürdürülebilirliğini artırmak için mevcut tüm verileri dikkate alacaktır. Sebzelerin farklı ihtiyaçları vardır ve toprak onlara sağlıklı büyümeleri için gerekli tüm besin maddelerini sağlamalıdır. Ancak besin maddelerinin miktarı toprakta insan gözüyle görülemez ve bu nedenle ölçülmesi gerekir.

Günümüz teknolojisi topraktaki besin maddelerini, numuneleri yavaş ve pahalı kimyasal analizler için özel bir laboratuvara göndererek ölçmektedir. Yazarın elektronik dili (e-dil), kısa sürede yerel, hızlı ve ucuz bir analiz vaat eden son teknoloji ürünü bir cihazdır.

Peki e-dil nedir ve toprağın tadını nasıl alır?

İnsan tat algısı, tat tomurcuklarının tuzlu, ekşi, acı, tatlı ve umami tatları algılamasını içerir. Tat tomurcuklarındaki tat reseptör hücreleri, tükürükte çözünmüş gıda maddelerinde bulunan iyonlarla reaksiyona girmekten sorumludur.

Hücreler beyne tatla ilgili yoğun elektriksel bilgi gönderir.

E-dil, insan muadilini taklit eden bir cihazdır ve genellikle tat tomurcuklarını simüle eden bir dizi algılama biriminden oluşur. Kısaca, bir sıvıya daldırıldığında algılama birimleri, elektriksel özelliklerindeki değişiklikler yoluyla dış ortamdaki varyasyonları hissedebilir.

Cihaz

Bir toprak örneğini ölçmek için, toprak suda çözündürülmeli ve dört sensörlü bir diziden geçirilmelidir.

Numune bir dielektrik ortam ve sensör de bir paralel plaka kondansatörü gibi davranır. Sensör dizisinden geçen numunede bulunan iyonlar, her bir algılama birimini oluşturan malzemelerin elektriksel yapısına göre empedansı farklı şekilde değiştirir.

Elektriksel yanıttaki fark, analiz edilen numunenin parmak izini oluşturur. Bir sensörün kapasitif empedans verileri, 25 mV genliğe sahip sinüzoidal bir sinyalin 1 Hz ile 1 MHz arasında bir frekans taramasıyla elde edilir.

Tüm algılama birimlerinin varyasyonu birlikte ele alındığında ve matematiksel bir işlem uygulandığında, 2 boyutlu bir düzlem grafiğinde bir örnek için bir ölçüm noktası elde etmek mümkündür.

Bir sonraki meydan okuma

Şimdiye kadar e-dil niteliksel bir yanıt verebilirdi ve bugünlerde karşılaşılan zorluk, bir toprak örneğinde ne kadar potasyum (örneğin) bulunduğunun niceliksel bir ölçümüdür.

Bir alternatif de standart bir toprağa sahip olmaktır (örneğin potasyum açısından zengin) ve yöntem, toprak örneğindeki potasyum miktarını tahmin ederek örneğin bu standarttan ne kadar uzak olduğunu söyleyecektir. Her makro besin için bir standarda sahip olmak, bir numunenin her birine çok yakın veya çok uzak (sırasıyla fakir veya zengin) olup olmadığını kontrol etmeyi mümkün kılar.

E-dil tepkisine sahip olmak ve böylece topraktaki besin dengesini bilmek, bir çiftçinin belirli bir bölgede doğru gübreyi seçerek toprak düzeltmesini yönetmesini sağlar ve böylece kör bir seçimin israfını azaltır.

İsrafın azaltılması ve verimliliğin artırılması hassas tarımın amacıdır ve Dr. Braunger ve Dr. Raul bu cihazla hassas tarıma düşük maliyetli, basit, hızlı ve yerinde kullanılan bir cihazla yardımcı olmak istemektedir. Yakında e-dillerin geleceğin tarımında çiftçilere yardımcı olmasını umuyoruz.

____________

Dr. Braunger ve Dr. Raul çiftçilere yardım ediyor, Mind the Graph ihtiyacınız olan her şeyi bulabileceğiniz çok sayıda illüstrasyon kategorisi ile bir makale veya sunum hazırlamanıza yardımcı olabilir.

Ve başka bir şeye ihtiyacınız olursa size yardımcı olmak için buradayız, sadece hesabınıza giriş yapın ve BİR İKON İSTE bölümünden bize bir mesaj gönderin.