सेन्सरद्वारे अोळखता येते सिंचनाची नेमकी वेळ

सकाळ वृत्तसेवा
सोमवार, 11 सप्टेंबर 2017

वनस्पती आधारित सेन्सरच्या साह्याने पानांची जाडी अाणि पानाची विद्युत चार्ज साठवून ठेवण्याची क्षमता (सामाईक विद्युतशक्ती) मोजून झाडाला पाण्याची नेमकी गरज केव्हा अाहे हे तपासता येते. हे नेमकेपणाने मोजण्यासाठी अमेरिकेतील पेन स्टेट युनिव्हर्सिटी संशोधक अमीन अफजल यांनी हे सेन्सर विकसित केले आहेत. त्यामुळे एकाच वेळी पानांची जाडी आणि सामाईक विद्युतशक्ती मोजता येते. हे संशोधन अमेरिकन सोसायटी ऑफ ॲग्रिकल्चरल अँड बायोलॉजिकल इंजिनिअर्स यांच्या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित झाले आहे. 

वनस्पती आधारित सेन्सरच्या साह्याने पानांची जाडी अाणि पानाची विद्युत चार्ज साठवून ठेवण्याची क्षमता (सामाईक विद्युतशक्ती) मोजून झाडाला पाण्याची नेमकी गरज केव्हा अाहे हे तपासता येते. हे नेमकेपणाने मोजण्यासाठी अमेरिकेतील पेन स्टेट युनिव्हर्सिटी संशोधक अमीन अफजल यांनी हे सेन्सर विकसित केले आहेत. त्यामुळे एकाच वेळी पानांची जाडी आणि सामाईक विद्युतशक्ती मोजता येते. हे संशोधन अमेरिकन सोसायटी ऑफ ॲग्रिकल्चरल अँड बायोलॉजिकल इंजिनिअर्स यांच्या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित झाले आहे. 

दुष्काळी भागामध्ये किंवा शुष्क प्रदेशांमध्ये पिकाचे सतत निरीक्षण करून पाणी देणे कठीण असते. परंपरागत पद्धतीने जमिनीतील आर्द्रतेचे प्रमाण मोजून किंवा पानांमधून अाणि जमिनीतून होणाऱ्या पाण्याच्या बाष्पीभवनाचे प्रमाण लक्षात घेऊन सिंचनाची  वेळ ठरवली जाते. परंतु त्यात अडचणी येतात.त्यावर मात करण्यासाठी सेन्सर विकसित करण्यात आले. या नवीन तंत्रज्ञानामुळे झाडाला पाण्याची असणारी नेमकी गरज कळते. आवश्‍यक त्यावेळी सिंचन करणे शक्य होते. पर्यायाने पाण्याची वापर कार्यक्षमता वाढते.   

असे अाहे संशोधन
हा प्रयोग ग्रोथ चेंबरमध्ये सेंद्रिय मातीमध्ये लावलेल्या टोमॅटो पिकामध्ये करण्यात अाला. त्यासाठी ११ दिवस स्थिर तापमान ठेवण्यात अाले. जमिनीतील अोलावा मोजण्यासाठी सेन्सर लावण्यात अाले. पहिले तीन दिवस जमिनीतील आर्द्रतेचे प्रमाण जास्त राहील याप्रकारे पाण्याचे व्यवस्थापन ठेवण्यात अाले. त्यानंतर अाठ दिवस पाणी देणे बंद केले. 

प्रकाशाशी थेट संपर्क येणारी टोमॅटो रोपाची ६ पाने निवडण्यात अाली. या पानांवर मुख्य शिरा अाणि कडांचा भाग सोडून सेन्सर बसविण्यात अाले. प्रत्येक पाच मिनिटानंतरच्या नोंदी घेण्यात अाल्या. 
 
मिळालेले निष्कर्ष 
जमिनीतील अार्द्रतेचे प्रमाण अधिकतम पातळी व झाडाच्या जगण्यासाठी आवश्‍यक किमान पातळी (त्याला विल्टिंग पॉईंट असे म्हणतात.)वर असताना पानामध्ये होणाऱ्या बदलाचे निरीक्षण केले. त्यात फारसे लक्षणीय बदल आढळले नाहीत.  

जेव्हा जमिनीतील आर्द्रतेचे प्रमाण विल्टिंग पॉईंटच्या खाली होते तेव्हा पानाच्या-जाडीमध्ये लक्षणीय बदल दिसून अाले. 

प्रयोगाच्या शेवटच्या दोन दिवसांत पानाची जाडी स्थिर होईपर्यंत जमिनीतील अार्द्रतेचे प्रमाण ५ टक्क्यांपर्यंत पोचले होते.

सामाईक विद्युतशक्ती पानाची विद्युत चार्ज साठवून ठेवण्याची क्षमता दर्शविते. जी अंधारामध्ये कमीत कमी मूल्यावर अंदाजे स्थिर राहिली. प्रकाशामध्ये म्हणजे दिवस असताना ती जलद गतीने वाढली. म्हणजेच पानाची सामाईक विद्युतशक्ती ही प्रकाशसंश्लेषणाचे कार्य दर्शवित असल्याचे स्पष्ट झाले.   

जमिनीतील अार्द्रतेचे प्रमाण जेव्हा विल्टिंग पॉईंटच्या खाली होते तेव्हा रोजच्या सामाईक विद्युतशक्तीमधील चढ-उतार कमी झालेले दिसून अाले. 

जमिनीतील आर्द्रतेचे प्रमाण जेव्हा ११ टक्क्यांच्या खाली गेले तेव्हा सामाईक विद्युतशक्तीमधील चढ-उतार पूर्णपणे थांबले. थोडक्यात, सामाईक विद्युतशक्ती वर होणारा पाण्याच्या ताणाचा परिणाम प्रकाशसंश्लेषणावरही दिसून येतो. 

हे सेन्सर्स थेट वनस्पतींच्या उतीमध्ये काम करतात. भविष्यामध्ये अधिक संशोधन केल्यास या सेन्सरच्या वापरातून सिंचनाच्या पाणी वापर कार्यक्षमतेमध्ये सुधारणा होऊ शकेल. कॉलेज ऑफ अॅग्रिकल्चरल सायन्सेस एज स्प्रिंगबोर्ड स्पर्धेत या संशोधनाला प्रथम पारितोषिक मिळाले अाणि ही संकल्पना विकसित करण्यासाठी ७५०० डाॅलरची मदत मिळाली.

असे काम करतो सेन्सर 

पाण्याच्या उपलब्धतेमुळे पाने फुगतात म्हणजेच त्याची जाडी वाढते, तर पाण्याच्या कमतरतेमुळे किंवा निर्जलीकरणामुळे पानांची जाडी कमी होत जाते. पानाची विद्युत समाईकता आणि पाण्याची स्थिती यामधील नातेसंबंधांच्या मागे एक जटिल प्रक्रिया आहे, असे अफजल सांगतात. 

पाण्याची स्थिती अाणि सभोवतालच्या प्रकाशामध्ये फरक पडल्यास पानाच्या विद्युत समाईकतेमध्येही बदल होतो. म्हणजेच पानाची जाडी अाणि विद्युत सामाईकतेतील विविधतेचे विश्लेषण पाण्याची स्थिती दर्शविते. 

सेन्सर वनस्पतीतील पाण्याची अचूक माहिती शेतातील सेंट्रल युनिटला पाठवेल. त्यामुळे पिकाला पाणी देण्याची योग्य वेळ कळू शकेल. सेन्सर, सेंट्रल युनिट अाणि सिंचनप्रणाली सोलर किंवा बॅटरीद्वारे वायरलेस पद्धतीने चालवली जाते. 

ही प्रणाली स्मार्ट फोन अॅपद्वारे चालवली जाऊ शकते.

टॅग्स