Шинэ хөрсний мэдрэгч нь ургацын бордооны үр ашгийг сайжруулж чадна

Азот агуулсан бордоог хүнсний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг боловч тэдгээрийн ялгаруулалт нь хүрээлэн буй орчныг бохирдуулж болзошгүй юм. Нөөцийн хэрэглээг хамгийн их байлгах, хөдөө аж ахуйн ургацыг нэмэгдүүлэх, хүрээлэн буй орчны эрсдэлийг бууруулахын тулд хөрсний температур, бордооны ялгаруулалт зэрэг хөрсний шинж чанарыг тасралтгүй, бодит цагийн хяналт хийх нь чухал юм. Ухаалаг эсвэл нарийвчлалтай хөдөө аж ахуйд хамгийн сайн бордоо авахын тулд NOX хийн ялгаруулалт болон хөрсний температурыг хянахын тулд олон параметрийн мэдрэгч шаардлагатай.

Жэймс Л. Хендерсон, бага. Пенн Стэйт Их Сургуулийн Инженерийн шинжлэх ухаан ба механикийн дэд профессор Хуанью “Ларри” Ченг температур болон азотын дохиог амжилттай ялгаж, тус бүрийг нь нарийвчлалтай хэмжих боломжийг олгодог олон параметрийн мэдрэгчийг боловсруулсан.

Чен хэлэхдээ,"Үр дүнтэй бордоо хийхийн тулд хөрсний нөхцөл байдал, ялангуяа азотын хэрэглээ болон хөрсний температурыг тасралтгүй, бодит цагийн хяналт тавих шаардлагатай байна. Энэ нь ургацын эрүүл мэндийг үнэлэх, хүрээлэн буй орчны бохирдлыг бууруулах, тогтвортой, нарийвчлалтай газар тариаланг дэмжихэд чухал ач холбогдолтой."

Энэхүү судалгаа нь ургацын хамгийн сайн ургац авахын тулд зохих хэмжээг ашиглах зорилготой юм. Ургацын ургац нь азотыг илүү их хэрэглэснээс бага байж болно. Бордоог хэт их хэрэглэвэл үр ашиггүй болж, ургамал шатаж, хортой азотын утаа хүрээлэн буй орчинд ялгардаг. Фермерүүд азотын түвшинг нарийн илрүүлэх тусламжтайгаар ургамлын өсөлтөд хамгийн тохиромжтой бордооны түвшинд хүрч чадна.

Хятадын Хэбэй Технологийн Их Сургуулийн Хиймэл Оюун Ухааны Сургуулийн профессор, хамтран зохиогч Ли Ян хэлэхдээ,"Ургамлын өсөлтөд температур нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь хөрсөн дэх физик, химийн болон микробиологийн процессуудад нөлөөлдөг. Тасралтгүй хяналт нь тариаланчдад ургацын температур хэт халуун эсвэл хэт хүйтэн үед стратеги, арга хэмжээ боловсруулах боломжийг олгодог."

Ченгийн хэлснээр, азотын хий болон температурын хэмжилтийг бие биенээсээ хамааралгүйгээр авах боломжтой мэдрэгч механизмын талаар ховор мэдээлэгдсэн байдаг. Хий болон температур хоёулаа мэдрэгчийн эсэргүүцлийн заалтад хэлбэлзэл үүсгэж, тэдгээрийг ялгахад хэцүү болгодог.

Ченгийн баг хөрсний температураас үл хамааран азотын алдагдлыг илрүүлэх өндөр хүчин чадалтай мэдрэгч бүтээжээ. Мэдрэгч нь ванадийн исэлд допинг хийсэн, лазераар өдөөгдсөн графен хөөсөөр хийгдсэн бөгөөд графен дахь металлын цогцолборыг допинглох нь хийн шингээлт болон илрүүлэлтийн мэдрэмжийг сайжруулдаг болохыг тогтоожээ.

Зөөлөн мембран нь мэдрэгчийг хамгаалж, азотын хийн нэвчилтээс сэргийлдэг тул мэдрэгч нь зөвхөн температурын өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Мэдрэгчийг капсулгүйгээр, илүү өндөр температурт ашиглаж болно.

Энэ нь харьцангуй чийгшил болон хөрсний температурын нөлөөллийг хасах замаар азотын хийг нарийн хэмжих боломжийг олгодог. Температур болон азотын хийг битүү болон капсулгүй мэдрэгч ашиглан бүрэн болон хөндлөнгийн оролцоогүйгээр салгаж болно.

Судлаач температурын өөрчлөлт болон азотын хийн ялгарлыг салгах замаар бүх цаг агаарын нөхцөлд нарийн хөдөө аж ахуйд зориулсан салгасан мэдрэгч механизмтай олон төрлийн төхөөрөмжийг бий болгож, хэрэгжүүлэх боломжтой гэж хэлэв.

Чен хэлэхдээ, "Азотын ислийн хэт бага агууламж болон температурын бага зэргийн өөрчлөлтийг нэгэн зэрэг илрүүлэх чадвар нь нарийн хөдөө аж ахуй, эрүүл мэндийн хяналт болон бусад хэрэглээнд зориулсан салангид мэдрэгч механизмтай ирээдүйн олон төрлийн электрон төхөөрөмжийг хөгжүүлэх замыг нээж өгч байна" гэжээ.

Ченгийн судалгааг Эрүүл мэндийн үндэсний хүрээлэн, Үндэсний шинжлэх ухааны сан, Пенн Стэйт, Хятадын байгалийн шинжлэх ухааны үндэсний сан санхүүжүүлсэн.