వాతావరణ మార్పు మరియు అధిక జనాభాపై పెరుగుతున్న ఆందోళనలతో, మేము తక్షణమే వ్యవసాయ ఉత్పాదకతను పెంచాల్సిన అవసరం ఉంది. ఒక మొక్క వృద్ధి చెందుతోందో లేదా చనిపోతోందో సులభంగా చెప్పడానికి ఒక మార్గాన్ని సృష్టించే లక్ష్యంతో, తోహోకు విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిశోధకులు ఆకు-మౌంటెడ్ సెన్సార్‌ను రూపొందించారు. ఈ చిన్నదైన కానీ శక్తివంతమైన సాంకేతికత ఎప్పటికప్పుడు పెరుగుతున్న డిమాండ్‌లను తీర్చడానికి పంట దిగుబడి మరియు వనరుల నిర్వహణను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది.
హీట్‌వేవ్‌లు, భారీ వర్షాలు మరియు అనావృష్టి వంటి తీవ్రమైన వాతావరణ సంఘటనలు మొక్కలను ఒత్తిడికి గురిచేస్తాయి, ఇవి పంట దిగుబడిని తగ్గించగలవు మరియు మన పొలాలు, అడవులు మరియు జీవవైవిధ్యం యొక్క దీర్ఘకాలిక ఆరోగ్యానికి ముప్పు కలిగిస్తాయి. ఈ మార్పులకు మొక్కలు ఎలా స్పందిస్తాయో ఖచ్చితంగా పర్యవేక్షించాల్సిన అవసరం లేదు. డ్రోన్‌లు మరియు ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్‌లు పై నుండి ప్లాంట్ మానిటరింగ్‌ను మెరుగుపరిచినప్పటికీ, అవి మరింత స్థూల, ఉపరితల-స్థాయి సమాచారాన్ని మాత్రమే సంగ్రహిస్తాయి. కాలక్రమేణా మొక్కలను ఖచ్చితంగా ట్రాక్ చేయడానికి వారికి సర్దుబాట్లు కూడా అవసరం. వ్యక్తిగత ప్లాంట్ స్థాయిలో మార్పులను సంగ్రహించగల ఇతర చిన్న సెన్సార్‌లు అసౌకర్యంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే వాటికి తరచుగా ఆన్-సైట్ సిబ్బంది ప్రతి సెన్సార్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం మరియు మాన్యువల్‌గా తనిఖీ చేయడం అవసరం.
“సాంప్రదాయ పద్ధతులు కొన్ని ప్రయోజనాల కోసం బాగా పని చేయవచ్చు, కానీ అవి ఆపరేట్ చేయడం కష్టం మరియు చాలా ఖరీదైనవి,” అని కౌరీ కోజుమా వివరిస్తూ, “చిన్న మార్పులను నిరంతరం పర్యవేక్షించడానికి, మాకు కొత్త పరిష్కారం అవసరం.”
ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, పరిశోధకుల బృందం మొక్కల ఆకుల దిగువ భాగంలో నేరుగా జోడించే ఒక నవల సెన్సార్‌ను అభివృద్ధి చేసింది. ఈ చిన్న పరికరం సూర్యరశ్మిని నిరోధించకుండా ఆకు రంగును కొలవడానికి స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ సెన్సార్ మరియు కాంతి మూలాన్ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఇది కాలక్రమేణా అదే ప్రదేశంలో మార్పులను ట్రాక్ చేయగలదు. బ్యాటరీ ద్వారా ఆధారితం, Wi-Fi డేటా బదిలీ మరియు వాటర్‌ఫ్రూఫింగ్‌తో, సెన్సార్ ఒక నెల పాటు ఆరుబయట పని చేస్తుంది, ఇది పొడిగించిన డేటా సేకరణను అనుమతిస్తుంది.
“స్మార్ట్ అగ్రికల్చర్ అనేది భారీ సమయాన్ని ఆదా చేస్తుంది,” అని కో-ఇచిరో మియామోటో చెప్పారు, “రైతులకు ప్రతి ఒక్క మొక్కను మాన్యువల్‌గా తనిఖీ చేయడానికి సమయం ఉండదు. ఈ సెన్సార్ నిజ సమయంలో ఏమి జరుగుతుందో చక్కగా ట్యూన్ చేసిన రీడింగ్‌లను అందించగలదు. తర్వాత , మొక్కలు అధిక స్థాయి ఒత్తిడిని ఎదుర్కొంటున్న ప్రాంతాలకు అనుగుణంగా వారు ప్రతిస్పందించగలరు.”
30 విభిన్న వృక్ష జాతుల నుండి 90 ఆకులపై కమర్షియల్ స్పెక్ట్రోమీటర్‌తో పోల్చినప్పుడు ఈ సెన్సార్ బాగా పనిచేసింది. ఇది గుర్తించదగిన ఎనిమిది తరంగదైర్ఘ్యాలలో ఏడింటిలో రంగులను ఖచ్చితంగా గుర్తించింది మరియు 620 nm వద్ద దాని రీడింగ్‌లు వాణిజ్య క్లోరోఫిల్ మీటర్లతో సమానంగా ఉంటాయి. ఒత్తిడి-సెన్సిటివ్ అరబిడోప్సిస్ థాలియానా మ్యూటాంట్‌తో చేసిన తదుపరి పరీక్షలు సెన్సార్ రీడింగులలో 550 nm వద్ద మార్పులు మొక్క యొక్క ఒత్తిడి ప్రతిస్పందనలతో సరిపోలుతున్నాయని తేలింది, ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే ఫోటోకెమికల్ రిఫ్లెక్టెన్స్ ఇండెక్స్ (PRI)తో సమలేఖనం చేయబడింది.
నిజ జీవిత పరిస్థితులలో పనితీరును పరీక్షించడానికి బహిరంగ ట్రయల్‌లో, వారు శరదృతువు, ఆకు పతనం మరియు రెండు వారాలలో వృద్ధాప్యం సమయంలో ఆకు రంగులో మార్పులను ట్రాక్ చేయడానికి బిర్చ్ ఆకులకు సెన్సార్‌ను జోడించారు. వారు క్లోరోఫిల్‌లో తగ్గుదల (మొక్కల ఒత్తిడికి సూచిక) మరియు సూర్యరశ్మి తీవ్రతతో మొక్క యొక్క ప్రతిస్పందన ఎలా హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతుందో గమనించగలిగారు.
“ఈ సరసమైన సెన్సార్ ఆకు రంగు మరియు కాంతి ప్రతిబింబం డేటా ద్వారా మొక్కల ఆరోగ్యం మరియు ఒత్తిడిని ఖచ్చితంగా పర్యవేక్షించడానికి ఒక మంచి సాధనం. దీని తక్కువ ధర అనేక ప్రదేశాలలో బహుళ సెన్సార్‌లను ఉంచడం సాధ్యపడుతుంది, అనేక ప్రదేశాలలో ఏకకాల పర్యవేక్షణ కోసం నెట్‌వర్క్‌ను సృష్టించడం సాధ్యపడుతుంది” అని కోజుమా సారాంశం. .
ఈ స్మార్ట్ డయాగ్నసిస్ టెక్నాలజీ చాలా అవసరమైన ప్రాంతాల్లో మద్దతును అందించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ సెన్సార్ స్మార్ట్ వ్యవసాయం, అటవీ ఆరోగ్య అధ్యయనాలు మరియు వివరణాత్మక మొక్కల ఆరోగ్య ట్రాకింగ్ ముఖ్యమైన ఇతర ప్రాంతాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
లో పరిశోధన ప్రచురించబడింది సెన్సింగ్ మరియు బయో-సెన్సింగ్ పరిశోధన సెప్టెంబర్ 24, 2024న.
