માટી સેન્સર ખેડૂતોને પાણી અને પોષક તત્વોની ઉપલબ્ધતા, માટીના pH, તાપમાન અને ભૂગોળ જેવી ખેતીની પરિસ્થિતિઓનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરે છે.

ટામેટા (સોલેનમ લાઇકોપર્સિકમ એલ.) વિશ્વ બજારમાં ઉચ્ચ-મૂલ્ય ધરાવતા પાકોમાંનો એક છે અને મુખ્યત્વે સિંચાઈ હેઠળ ઉગાડવામાં આવે છે. ટામેટાંનું ઉત્પાદન ઘણીવાર આબોહવા, માટી અને જળ સંસાધનો જેવી પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓને કારણે અવરોધાય છે. ખેડૂતોને પાણી અને પોષક તત્વોની ઉપલબ્ધતા, માટી pH, તાપમાન અને ટોપોલોજી જેવી વધતી જતી પરિસ્થિતિઓનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરવા માટે વિશ્વભરમાં સેન્સર ટેકનોલોજી વિકસાવવામાં અને સ્થાપિત કરવામાં આવી છે.
ટામેટાંની ઓછી ઉત્પાદકતા સાથે સંકળાયેલા પરિબળો. તાજા વપરાશ બજારો અને ઔદ્યોગિક (પ્રક્રિયા) ઉત્પાદન બજારો બંનેમાં ટામેટાંની માંગ વધારે છે. ઘણા કૃષિ ક્ષેત્રોમાં, જેમ કે ઇન્ડોનેશિયામાં, જે મોટાભાગે પરંપરાગત ખેતી પ્રણાલીઓનું પાલન કરે છે, ટામેટાંનું ઉત્પાદન ઓછું જોવા મળે છે. ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ (IoT) આધારિત એપ્લિકેશનો અને સેન્સર જેવી તકનીકોના પરિચયથી ટામેટાં સહિત વિવિધ પાકોની ઉપજમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે.
અપૂરતી માહિતીને કારણે વિજાતીય અને આધુનિક સેન્સરનો ઉપયોગ ન થવાને કારણે પણ ખેતીમાં ઉપજ ઓછી થાય છે. પાકની નિષ્ફળતા ટાળવામાં, ખાસ કરીને ટામેટાના વાવેતરમાં, સમજદાર પાણી વ્યવસ્થાપન મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
જમીનમાં ભેજ એ બીજું પરિબળ છે જે ટામેટાંના ઉત્પાદનને નક્કી કરે છે કારણ કે તે માટીમાંથી છોડમાં પોષક તત્વો અને અન્ય સંયોજનોના સ્થાનાંતરણ માટે જરૂરી છે. છોડનું તાપમાન જાળવવું મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે પાંદડા અને ફળોના પાકને અસર કરે છે.
ટામેટાંના છોડ માટે જમીનમાં ભેજનું શ્રેષ્ઠ પ્રમાણ 60% થી 80% ની વચ્ચે છે. ટામેટાંના મહત્તમ ઉત્પાદન માટે આદર્શ તાપમાન 24 થી 28 ડિગ્રી સેલ્સિયસની વચ્ચે છે. આ તાપમાન મર્યાદાથી ઉપર, છોડનો વિકાસ અને ફૂલો અને ફળોનો વિકાસ ઓછો હોય છે. જો માટીની સ્થિતિ અને તાપમાનમાં મોટા પ્રમાણમાં વધઘટ થાય છે, તો છોડનો વિકાસ ધીમો અને અટકી જશે અને ટામેટાં અસમાન રીતે પાકશે.
ટામેટાં ઉગાડવામાં ઉપયોગમાં લેવાતા સેન્સર. જળ સંસાધનોના ચોકસાઈપૂર્વક સંચાલન માટે ઘણી તકનીકો વિકસાવવામાં આવી છે, જે મુખ્યત્વે પ્રોક્સિમલ અને રિમોટ સેન્સિંગ તકનીકો પર આધારિત છે. છોડમાં પાણીની માત્રા નક્કી કરવા માટે, સેન્સરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે છોડની શારીરિક સ્થિતિ અને તેમના પર્યાવરણનું મૂલ્યાંકન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટેરાહર્ટ્ઝ રેડિયેશન પર આધારિત સેન્સર ભેજ માપન સાથે જોડાઈને બ્લેડ પર દબાણનું પ્રમાણ નક્કી કરી શકે છે.
છોડમાં પાણીની માત્રા નક્કી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સેન્સર વિવિધ સાધનો અને ટેકનોલોજી પર આધારિત છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રિકલ ઇમ્પિડન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, નીયર-ઇન્ફ્રારેડ (NIR) સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી અને લીફ ક્લેમ્પ ટેકનોલોજીનો સમાવેશ થાય છે. માટીના ભેજ સેન્સર અને વાહકતા સેન્સરનો ઉપયોગ માટીની રચના, ખારાશ અને વાહકતા નક્કી કરવા માટે થાય છે.
માટી ભેજ અને તાપમાન સેન્સર, તેમજ ઓટોમેટિક સિંચાઈ સિસ્ટમ. શ્રેષ્ઠ ઉપજ મેળવવા માટે, ટામેટાંને યોગ્ય સિંચાઈ સિસ્ટમની જરૂર પડે છે. વધતી જતી પાણીની અછત કૃષિ ઉત્પાદન અને ખાદ્ય સુરક્ષાને જોખમમાં મૂકે છે. કાર્યક્ષમ સેન્સરનો ઉપયોગ જળ સંસાધનોનો શ્રેષ્ઠ ઉપયોગ સુનિશ્ચિત કરી શકે છે અને પાક ઉપજને મહત્તમ બનાવી શકે છે.
માટીના ભેજ સેન્સર જમીનના ભેજનો અંદાજ કાઢે છે. તાજેતરમાં વિકસિત માટીના ભેજ સેન્સરમાં બે વાહક પ્લેટોનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે આ પ્લેટો વાહક માધ્યમ (જેમ કે પાણી) ના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે એનોડમાંથી ઇલેક્ટ્રોન કેથોડમાં સ્થળાંતર કરશે. ઇલેક્ટ્રોનની આ હિલચાલ એક વિદ્યુત પ્રવાહ બનાવશે, જે વોલ્ટમીટરનો ઉપયોગ કરીને શોધી શકાય છે. આ સેન્સર જમીનમાં પાણીની હાજરી શોધી કાઢે છે.
કેટલાક કિસ્સાઓમાં, માટી સેન્સરને થર્મિસ્ટર્સ સાથે જોડવામાં આવે છે જે તાપમાન અને ભેજ બંનેને માપી શકે છે. આ સેન્સર્સમાંથી ડેટા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે અને એક-લાઇન, દ્વિ-દિશાત્મક આઉટપુટ ઉત્પન્ન કરે છે જે સ્વચાલિત ફ્લશિંગ સિસ્ટમમાં મોકલવામાં આવે છે. જ્યારે તાપમાન અને ભેજ ડેટા ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ પર પહોંચે છે, ત્યારે પાણીના પંપ સ્વીચ આપમેળે ચાલુ અથવા બંધ થઈ જશે.
બાયોરિસ્ટર એક બાયોઇલેક્ટ્રોનિક સેન્સર છે. બાયોઇલેક્ટ્રોનિક્સનો ઉપયોગ છોડની શારીરિક પ્રક્રિયાઓ અને તેમની મોર્ફોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. તાજેતરમાં, ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર (OECTs) પર આધારિત ઇન વિવો સેન્સર, જેને સામાન્ય રીતે બાયોરેઝિસ્ટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, વિકસાવવામાં આવ્યું છે. ટામેટાંની ખેતીમાં આ સેન્સરનો ઉપયોગ વધતા ટામેટાંના છોડના ઝાયલેમ અને ફ્લોમમાં વહેતા છોડના રસની રચનામાં ફેરફારનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. આ સેન્સર છોડના કાર્યમાં દખલ કર્યા વિના શરીરની અંદર વાસ્તવિક સમયમાં કાર્ય કરે છે.
બાયોરેઝિસ્ટરને છોડના દાંડીમાં સીધું જ ઇમ્પ્લાન્ટ કરી શકાય છે, તેથી તે દુષ્કાળ, ખારાશ, અપૂરતું વરાળ દબાણ અને ઉચ્ચ સાપેક્ષ ભેજ જેવી તાણની પરિસ્થિતિઓમાં છોડમાં આયન ચળવળ સાથે સંકળાયેલ શારીરિક પદ્ધતિઓનું ઇન વિવો અવલોકન કરવાની મંજૂરી આપે છે. બાયોસ્ટરનો ઉપયોગ રોગકારક શોધ અને જીવાત નિયંત્રણ માટે પણ થાય છે. સેન્સરનો ઉપયોગ છોડની પાણીની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવા માટે પણ થાય છે.