Улаан лооль (Solanum lycopersicum L.) нь дэлхийн зах зээлд өндөр үнэ цэнэтэй таримал ургамлын нэг бөгөөд голчлон усалгааны нөхцөлд ургадаг. Улаан лоолийн үйлдвэрлэлд уур амьсгал, хөрс, усны нөөц зэрэг тааламжгүй нөхцөл байдал ихэвчлэн саад болдог. Тариаланчдад ус, шим тэжээлийн хүртээмж, хөрсний рН, температур, топологи зэрэг өсөн нэмэгдэж буй нөхцөл байдлыг үнэлэхэд туслах мэдрэгчтэй технологийг дэлхий даяар боловсруулж суурилуулсан.
Улаан лоолийн бүтээмж багатай холбоотой хүчин зүйлүүд. Улаан лоолийн эрэлт хэрэгцээ шинэ хэрэглээний зах зээл болон үйлдвэрлэлийн (боловсруулах) зах зээлд өндөр байна. Уламжлалт газар тариалангийн системийг голчлон баримталдаг Индонези зэрэг хөдөө аж ахуйн олон салбарт улаан лоолийн бага ургац ажиглагдаж байна. Зүйлсийн интернет (IoT)-д суурилсан программууд, мэдрэгч зэрэг технологиудыг нэвтрүүлснээр төрөл бүрийн үр тариа, тэр дундаа улаан лоолийн ургацыг эрс нэмэгдүүлсэн.
Мэдээлэл хангалтгүйн улмаас янз бүрийн, орчин үеийн мэдрэгчийг ашиглахгүй байгаа нь газар тариалангийн ургац багатай болоход хүргэдэг. Усны ухаалаг менежмент нь ялангуяа улаан лоолийн тариалангийн талбайд ургац алдахаас зайлсхийхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хөрсний чийг нь улаан лоолийн ургацыг тодорхойлдог өөр нэг хүчин зүйл бөгөөд хөрсөөс ургамалд шим тэжээл болон бусад нэгдлүүдийг шилжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. Ургамлын температурыг хадгалах нь навч, жимсний боловсорч гүйцэхэд нөлөөлдөг тул чухал юм.
Улаан лоолийн ургамлын хамгийн оновчтой хөрсний чийг нь 60% - 80% байна. Хамгийн их улаан лооль үйлдвэрлэх хамгийн тохиромжтой температур нь Цельсийн 24-28 хэм байна. Энэ температурын хязгаараас дээш бол ургамлын ургалт, цэцэг, жимсний хөгжил хангалтгүй байна. Хөрсний нөхцөл, температур ихээхэн хэлбэлзэлтэй байвал ургамлын ургалт удааширч, хоцрогдон, улаан лооль жигд бус боловсордог.
Улаан лоолийн тариалалтад ашигладаг мэдрэгч. Гол төлөв ойрын болон зайнаас тандан судлах аргад тулгуурлан усны нөөцийн нарийн менежментийн хэд хэдэн технологийг боловсруулсан. Ургамлын усны агууламжийг тодорхойлохын тулд ургамлын физиологийн төлөв байдал, хүрээлэн буй орчныг үнэлдэг мэдрэгчийг ашигладаг. Жишээлбэл, терагерц цацрагт суурилсан мэдрэгчийг чийгшлийн хэмжилттэй хослуулан ирэн дээрх даралтын хэмжээг тодорхойлж болно.
Ургамлын усны агууламжийг тодорхойлоход ашигладаг мэдрэгчүүд нь цахилгаан эсэргүүцэл спектроскопи, ойрын хэт улаан туяаны (NIR) спектроскопи, хэт авианы технологи, навчны хавчаар технологи зэрэг олон төрлийн багаж, технологид суурилдаг. Хөрсний бүтэц, давсжилт, цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлоход хөрсний чийгийн мэдрэгч ба цахилгаан дамжуулалтын мэдрэгчийг ашигладаг.
Хөрсний чийгшил, температур мэдрэгч, түүнчлэн автомат усалгааны систем. Хамгийн оновчтой ургац авахын тулд улаан лооль нь зөв услах системийг шаарддаг. Өсөн нэмэгдэж буй усны хомсдол нь хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэл, хүнсний аюулгүй байдалд заналхийлж байна. Үр ашигтай мэдрэгчийг ашигласнаар усны нөөцийг оновчтой ашиглах, газар тариалангийн ургацыг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Хөрсний чийг мэдрэгч нь хөрсний чийгийг тооцдог. Саяхан боловсруулсан хөрсний чийгийн мэдрэгч нь хоёр дамжуулагч хавтанг агуулдаг. Эдгээр ялтсууд нь дамжуулагч орчинд (ус гэх мэт) өртөх үед анодын электронууд катод руу шилжинэ. Электронуудын энэ хөдөлгөөн нь цахилгаан гүйдэл үүсгэх бөгөөд үүнийг вольтметр ашиглан илрүүлж болно. Энэ мэдрэгч нь хөрсөнд ус байгаа эсэхийг илрүүлдэг.
Зарим тохиолдолд хөрсний мэдрэгчийг температур, чийгшлийн аль алиныг нь хэмжиж чаддаг термистортой хослуулдаг. Эдгээр мэдрэгчээс авсан өгөгдлийг боловсруулж, автомат угаах систем рүү илгээдэг нэг шугам, хоёр чиглэлтэй гаралтыг үүсгэдэг. Температур, чийгшлийн өгөгдөл нь тодорхой босго түвшинд хүрэхэд усны насосны унтраалга автоматаар асах эсвэл унтрах болно.
Биористор бол био электрон мэдрэгч юм. Биоэлектроникийг ургамлын физиологийн процесс, тэдгээрийн морфологийн шинж чанарыг хянахад ашигладаг. Саяхан биорезистор гэж нэрлэгддэг органик цахилгаан химийн транзистор (OECT) дээр суурилсан in vivo мэдрэгчийг бүтээжээ. Мэдрэгчийг улаан лоолийн тариалалтад ургаж буй улаан лоолийн ургамлын ксилем болон флоемд урсаж буй ургамлын шүүсний найрлага дахь өөрчлөлтийг үнэлэх зорилгоор ашигласан. Мэдрэгч нь үйлдвэрийн үйл ажиллагаанд саад учруулахгүйгээр биеийн дотор бодит цаг хугацаанд ажилладаг.
Биорезисторыг ургамлын ишэнд шууд суулгах боломжтой тул ган гачиг, давсжилт, уурын даралт хангалтгүй, харьцангуй чийгшил зэрэг стрессийн нөхцөлд ургамал дахь ионы хөдөлгөөнтэй холбоотой физиологийн механизмыг in vivo ажиглах боломжийг олгодог. Биосторыг мөн эмгэг төрүүлэгчийг илрүүлэх, хортон шавьжтай тэмцэхэд ашигладаг. Мөн мэдрэгч нь ургамлын усны төлөв байдлыг хянахад ашиглагддаг.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 8-р сарын 01-ний өдөр