Kaynak: https://news.wisc.edu/printed-sensors-in-soil-could-help-farmers-improve-crop-yields-and-save-money/
Yazar : Adam Malecek
University of Wisconsin–Madison mühendisleri; düşük maliyetli, real time ve sürekli olarak nitrat, sıcaklık ve nem ölçümleri ile çiftçilere azot gübrelemesinde daha doğru kararlar alabilmelerini sağlayacak sensörler üretmeyi başardı. Çiftçiler gereğinden az azot gübrelemesi yaptıklarında ürün miktar ve kalitesi düşük oluyor; gereğinden fazla azot gübresi uyguladıkları zaman da üretim maliyetleri artıyor, fazla azotun yeraltı suyuna karışma riski oluyor ve mahsüllerin fazla azottan zarar görme ihtimali oluyor.
Topraktaki azotun tespiti için kullanılan mevcut yöntemler hem yoğun işgücü gerektiren, hem pahalı hem de real-time veri sunamayan yöntemler. Bu sebeple Andrews’ın ekibi bu konuya eğilmeye karar verdi.
Bu proje için araştırmacılar bir çeşit ince film elektrokimyasal sensör olan potensiyometrik sensör üretimi için inkjet baskı teknolojisini kullandılar. Aslında zaten suda çözünmüş nitrat ölçümü için potansiyometrik sensörler kullanılıyor, ancak bu sensörler toprakta kullanılmaya uygun değiller. Kaba toprak parçacıkları sensörlere hasar verir ve hassas sonuçlar alınmasına mani olur.
Burada çözmeye çalıştığımız temel problem elektrokimyasal sensörlerin toprak içerisinde nitrat iyonlarını hassas bir şekilde ölçebilmesidir
Joseph Andrews
Peki ekip bu sorunu nasıl çözdü? Sensörün önüne polyvinylidene fluoride bir katman ekleyerek. Bu katmanın iki temel işlevi var; birincisi yaklaşık 400nm boyutlarında çok küçük porları var, bu büyüklük hem nitrat iyonlarını geçirecek kadar büyük hem de toprak parçacıklarını süzecek kadar küçük. Ikinci özelliği de bu katman hidrofilik, yani suyu kendine bir sünger gibi çekiyor.
Değerli araştırmacıların makalesi Mart 2024 yılında Advanced Material Technologies dergisinde yayımlandı.
DOI : https://doi.org/10.1002/admt.202301140
Sensörümüz sayesinde çiftçiler topraktaki azot profilini ve bitkiler tarafından alınabilir azotu daha doğru değerlendirip en doğru kararı verebilecekler.
Joseph Andrews
BİTKİ SAĞLIĞI 