बायोडिग्रेडेबल मृदा नमी सेंसर के साथ टिकाऊ स्मार्ट कृषि

भूमि और जल संसाधनों की बढ़ती कमी ने परिशुद्ध कृषि के विकास को बढ़ावा दिया है, जिसमें फसल की पैदावार को बेहतर बनाने के लिए वायु और मृदा पर्यावरणीय आंकड़ों की वास्तविक समय में निगरानी के लिए रिमोट सेंसिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। पर्यावरण के समुचित प्रबंधन और लागत में कमी लाने के लिए ऐसी तकनीकों की स्थिरता को अधिकतम करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।
अब, हाल ही में एडवांस्ड सस्टेनेबल सिस्टम्स पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन में, ओसाका विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक वायरलेस मृदा नमी संवेदन तकनीक विकसित की है जो काफी हद तक जैव-अपघटनीय है। यह कार्य परिशुद्ध कृषि में शेष तकनीकी बाधाओं, जैसे कि प्रयुक्त सेंसर उपकरणों के सुरक्षित निपटान, को दूर करने में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।
जैसे-जैसे वैश्विक जनसंख्या बढ़ती जा रही है, कृषि उपज को अनुकूलित करना और भूमि व जल का न्यूनतम उपयोग आवश्यक हो गया है। परिशुद्ध कृषि का उद्देश्य पर्यावरणीय जानकारी एकत्र करने के लिए सेंसर नेटवर्क का उपयोग करके इन परस्पर विरोधी आवश्यकताओं को पूरा करना है ताकि संसाधनों को आवश्यकतानुसार कृषि भूमि में उचित रूप से आवंटित किया जा सके।
ड्रोन और उपग्रह प्रचुर मात्रा में जानकारी एकत्र कर सकते हैं, लेकिन वे मिट्टी की नमी और नमी के स्तर का निर्धारण करने के लिए उपयुक्त नहीं हैं। सर्वोत्तम डेटा संग्रह के लिए, नमी मापने वाले उपकरणों को ज़मीन पर उच्च घनत्व पर स्थापित किया जाना चाहिए। यदि सेंसर जैव-निम्नीकरणीय नहीं है, तो उसे उसके जीवनकाल के अंत में एकत्र किया जाना चाहिए, जो श्रमसाध्य और अव्यावहारिक हो सकता है। एक ही तकनीक में इलेक्ट्रॉनिक कार्यक्षमता और जैव-निम्नीकरणीयता प्राप्त करना वर्तमान कार्य का लक्ष्य है।
अध्ययन के प्रमुख लेखक ताकाकी कासुगा बताते हैं, "हमारे सिस्टम में कई सेंसर, एक वायरलेस पावर सप्लाई और एक थर्मल इमेजिंग कैमरा शामिल है जो सेंसिंग और लोकेशन डेटा एकत्र और संचारित करता है।" "मिट्टी में मौजूद घटक ज़्यादातर पर्यावरण के अनुकूल हैं और इनमें नैनोपेपर, सब्सट्रेट, प्राकृतिक मोम की सुरक्षात्मक कोटिंग, कार्बन हीटर और टिन कंडक्टर तार शामिल हैं।"
यह तकनीक इस तथ्य पर आधारित है कि सेंसर तक वायरलेस ऊर्जा संचरण की दक्षता सेंसर हीटर के तापमान और आसपास की मिट्टी की नमी के अनुरूप होती है। उदाहरण के लिए, चिकनी मिट्टी पर सेंसर की स्थिति और कोण को अनुकूलित करते समय, मिट्टी की नमी को 5% से 30% तक बढ़ाने पर संचरण दक्षता लगभग 46% से घटकर लगभग 3% हो जाती है। इसके बाद थर्मल इमेजिंग कैमरा मिट्टी की नमी और सेंसर के स्थान का डेटा एक साथ एकत्र करने के लिए क्षेत्र की तस्वीरें लेता है। फसल के मौसम के अंत में, सेंसर को जैव-अपघटन के लिए मिट्टी में गाड़ा जा सकता है।
कासुगा ने कहा, "हमने 0.4 x 0.6 मीटर के प्रदर्शन क्षेत्र में 12 सेंसरों का उपयोग करके अपर्याप्त मिट्टी की नमी वाले क्षेत्रों की सफलतापूर्वक तस्वीरें लीं।" "परिणामस्वरूप, हमारा सिस्टम सटीक कृषि के लिए आवश्यक उच्च सेंसर घनत्व को संभाल सकता है।"
इस कार्य में संसाधनों की बढ़ती कमी वाले विश्व में परिशुद्ध कृषि को अनुकूलित करने की क्षमता है। शोधकर्ताओं की तकनीक की प्रभावशीलता को गैर-आदर्श परिस्थितियों में अधिकतम करने से, जैसे कि खुरदरी मिट्टी पर सेंसर की खराब स्थिति और ढलान कोण, और संभवतः मिट्टी की नमी के स्तर से परे मिट्टी के पर्यावरण के अन्य संकेतक, वैश्विक कृषि समुदाय द्वारा इस तकनीक के व्यापक उपयोग को बढ़ावा मिल सकता है।