થેરાલિટીક સેન્સર ખેડૂતોને ખાતરના ઉપયોગનું સંચાલન કરવામાં મદદ કરે છે

સ્માર્ટ સેન્સર ટેકનોલોજી જે ખેડૂતોને ખાતરનો વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કરવામાં અને પર્યાવરણીય નુકસાન ઘટાડવામાં મદદ કરશે.
નેચરલ ફૂડ્સ મેગેઝિનમાં વર્ણવેલ આ ટેકનોલોજી, હવામાન અને માટીની સ્થિતિ જેવા પરિબળોને ધ્યાનમાં રાખીને, પાકમાં ખાતર નાખવાનો શ્રેષ્ઠ સમય અને જરૂરી ખાતરની માત્રા નક્કી કરવામાં ઉત્પાદકોને મદદ કરી શકે છે. આનાથી માટીના ખર્ચાળ અને પર્યાવરણીય રીતે હાનિકારક અતિશય ખાતરીકરણમાં ઘટાડો થશે, જે ગ્રીનહાઉસ ગેસ નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ મુક્ત કરે છે અને માટી અને જળમાર્ગોને પ્રદૂષિત કરે છે.
આજે, વધુ પડતા ખાતરને કારણે વિશ્વની એક સમયે ખેતીલાયક જમીનનો 12% ભાગ બિનઉપયોગી બની ગયો છે, અને છેલ્લા 50 વર્ષોમાં નાઇટ્રોજન ખાતરોનો ઉપયોગ 600% વધ્યો છે.
જોકે, પાક ઉત્પાદકો માટે તેમના ખાતરના ઉપયોગનું ચોક્કસ નિયમન કરવું મુશ્કેલ છે: ખૂબ વધારે ખાતર પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડવાનું અને ખૂબ ઓછો ખર્ચ કરવાનું જોખમ રાખે છે અને તેઓ ઓછી ઉપજનું જોખમ લે છે;
નવી સેન્સર ટેકનોલોજીના સંશોધકો કહે છે કે તે પર્યાવરણ અને ઉત્પાદકોને લાભ આપી શકે છે.
આ સેન્સર, જેને કાગળ-આધારિત રાસાયણિક રીતે કાર્યાત્મક ઇલેક્ટ્રિકલ ગેસ સેન્સર (chemPEGS) કહેવાય છે, તે જમીનમાં એમોનિયમની માત્રાને માપે છે, એક સંયોજન જે માટીના બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઇટ્રાઇટ અને નાઇટ્રેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. તે મશીન લર્નિંગ નામના કૃત્રિમ બુદ્ધિમત્તાનો ઉપયોગ કરે છે, જે તેને હવામાન, ખાતર લાગુ કર્યા પછીનો સમય, માટીના pH અને વાહકતાના માપન સાથે જોડે છે. તે આ ડેટાનો ઉપયોગ કરીને જમીનમાં હાલમાં કુલ નાઇટ્રોજન સામગ્રી અને ભવિષ્યમાં 12 દિવસમાં કુલ નાઇટ્રોજન સામગ્રીની આગાહી કરે છે જેથી ખાતર લાગુ કરવાનો શ્રેષ્ઠ સમય આગાહી કરી શકાય.
આ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે આ નવો ઓછા ખર્ચે ઉકેલ ઉત્પાદકોને ઓછામાં ઓછા ખાતરનો સૌથી વધુ લાભ મેળવવામાં કેવી રીતે મદદ કરી શકે છે, ખાસ કરીને ઘઉં જેવા ખાતર-સઘન પાક માટે. આ ટેકનોલોજી એકસાથે ઉત્પાદક ખર્ચ અને નાઇટ્રોજન ખાતરોથી પર્યાવરણીય નુકસાન ઘટાડી શકે છે, જે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા ખાતરનો પ્રકાર છે.
ઇમ્પિરિયલ કોલેજ લંડનના બાયોએન્જિનિયરિંગ વિભાગના મુખ્ય સંશોધક ડૉ. મેક્સ ગ્રીરે જણાવ્યું હતું કે: "પર્યાવરણ અને આર્થિક બંને દ્રષ્ટિકોણથી, વધુ પડતા ખાતરની સમસ્યાને વધારે પડતી કહી શકાય નહીં. આ વર્ષે ઉત્પાદકતા અને સંબંધિત આવક વર્ષ-દર-વર્ષ ઘટી રહી છે, અને ઉત્પાદકો પાસે હાલમાં આ મુદ્દાને ઉકેલવા માટે જરૂરી સાધનો નથી."
"અમારી ટેકનોલોજી ખેડૂતોને જમીનમાં એમોનિયા અને નાઈટ્રેટના વર્તમાન સ્તરને સમજવામાં અને હવામાન પરિસ્થિતિઓના આધારે ભવિષ્યના સ્તરની આગાહી કરવામાં મદદ કરીને આ સમસ્યાનો ઉકેલ લાવવામાં મદદ કરી શકે છે. આનાથી તેઓ તેમની જમીન અને પાકની ચોક્કસ જરૂરિયાતો અનુસાર ખાતરના ઉપયોગને સુધારી શકે છે."
વધુ પડતું નાઇટ્રોજન ખાતર હવામાં નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ છોડે છે, જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કરતાં 300 ગણો વધુ શક્તિશાળી ગ્રીનહાઉસ ગેસ છે અને આબોહવા સંકટમાં ફાળો આપે છે. વધારાનું ખાતર વરસાદી પાણી દ્વારા જળમાર્ગોમાં ધોવાઈ શકે છે, જેનાથી જળચર જીવોને ઓક્સિજન મળતો નથી, શેવાળ ખીલે છે અને જૈવવિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે.
જોકે, માટી અને પાકની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ ખાતરના સ્તરને સચોટ રીતે ગોઠવવું એ એક પડકાર રહે છે. પરીક્ષણ દુર્લભ છે, અને માટી નાઇટ્રોજન માપવા માટેની વર્તમાન પદ્ધતિઓમાં માટીના નમૂનાઓ પ્રયોગશાળામાં મોકલવાનો સમાવેશ થાય છે - એક લાંબી અને ખર્ચાળ પ્રક્રિયા જેના પરિણામો ખેડૂતો સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી મર્યાદિત ઉપયોગી થાય છે.
ઇમ્પીરીયલના બાયોએન્જિનિયરિંગ વિભાગના વરિષ્ઠ લેખક અને મુખ્ય સંશોધક ડૉ. ફિરાટ ગુડેરે જણાવ્યું હતું કે: "આપણો મોટાભાગનો ખોરાક માટીમાંથી આવે છે - તે એક બિન-નવીનીકરણીય સંસાધન છે અને જો આપણે તેનું રક્ષણ નહીં કરીએ તો આપણે તેને ગુમાવી દઈશું. ફરીથી, કૃષિમાંથી નાઇટ્રોજન પ્રદૂષણ સાથે મળીને ગ્રહ માટે એક કોયડો ઊભો થાય છે જેને આપણે ચોકસાઇવાળી ખેતી દ્વારા ઉકેલવામાં મદદ કરવાની આશા રાખીએ છીએ, જે પાકની ઉપજ અને ખેડૂતોના નફામાં વધારો કરતી વખતે વધુ પડતું ખાતર ઘટાડવામાં મદદ કરશે તેવી અમને આશા છે."