سنسورهای قدرتمند در هواپیما نیتروژن را در محصولات با دقت بالا تشخیص می دهند – ScienceDaily

[ad_1]

کودهای نیتروژن مصنوعی، کشاورزی را همانطور که در دوران انقلاب سبز می شناختیم، متحول کردند و عملکرد محصولات و امنیت غذایی را به ارتفاعات جدیدی رساندند. با این حال، علیرغم بهبود بازده نیتروژن در محصولات، ترس از بهره وری پایین تر، مصرف بیش از حد کود را تا به امروز تشویق کرده است. سپس نیتروژن اضافی به صورت گازهای گلخانه ای قدرتمند وارد آبراه ها از جمله آب های زیرزمینی و جو می شود.

پیش بینی مقدار نیتروژن مورد نیاز برای یک محصول خاص در یک سال معین دشوار است. اولین قدم درک وضعیت نیتروژن در محصول در زمان واقعی است، اما اندازه گیری نیتروژن در برگ ها با دست در طول فصل نه واقع بینانه است و نه مقیاس پذیر.

در اولین مطالعه از نوع خود، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ایلینویز حسگرهای فراطیفی را روی هواپیما نصب کردند تا وضعیت نیتروژن و ظرفیت فتوسنتزی ذرت را سریع و دقیق تشخیص دهند.

اندازه‌گیری‌های میدانی نیتروژن زمان‌بر و کار فشرده است، اما تکنیک نظارت فراطیفی هواپیما به ما این امکان را می‌دهد که میدان‌ها را خیلی سریع و با چند ثانیه در هر هکتار اسکن کنیم. شنگ وانگ، استادیار مرکز پایداری اکوسیستم کشاورزی (ASC) و گروه منابع طبیعی و علوم محیطی. I. Wang نویسنده اصلی این مطالعه است.

او افزود: «رویکرد ما شکاف بین اندازه‌گیری‌های میدانی و ماهواره‌ها را پر می‌کند و رویکردی مقرون‌به‌صرفه و بسیار دقیق برای مدیریت نیتروژن در محصولات کشاورزی دقیق پایدار ارائه می‌کند».

این هواپیما مجهز به حسگر درجه یک با قابلیت تشخیص طول موج در طیف مرئی و مادون قرمز نزدیک (400-2400 نانومتر)، در طول فصل رشد در سال 2019 سه بار بر فراز یک میدان آزمایشی در ایلینویز پرواز کرد. محققان همچنین اندازه‌گیری‌های میدانی را انجام دادند. برگ ها و تاج به عنوان داده های حقیقت زمین برای مقایسه با داده های حسگر.

این پروازها ویژگی های نیتروژنی برگ ها و تاج پوشش، از جمله چندین مورد مربوط به ظرفیت فتوسنتزی و عملکرد دانه را با دقت 85 درصد پیدا کردند.

کایو گوان، یکی از نویسندگان این مطالعه، بنیانگذار ASC و دانشیار در NRES، گفت: “این به کیفیت حقیقت نزدیک است.” ما حتی می‌توانیم به حسگرهای فراطیفی هوایی برای جایگزینی جمع‌آوری حقیقت زمینی بدون از دست دادن دقت زیاد تکیه کنیم. در همین حال، سنسورهای روی برد به ما این امکان را می‌دهند که مناطق بسیار بزرگ‌تری را با هزینه کم پوشش دهیم.

سنجش از دور انرژی منعکس شده از سطح زمین را جذب می کند. ترکیب شیمیایی برگها، از جمله محتوای نیتروژن و کلروفیل آنها، مقدار انرژی منعکس شده را کمی تغییر می دهد. حسگرهای فراطیفی تفاوت‌های 3 تا 5 نانومتری را در کل محدوده خود تشخیص می‌دهند، حساسیتی که با سایر فناوری‌های سنجش از راه دور قابل مقایسه نیست.

گوان گفت: “سایر فناوری‌های سنجش از راه دور هوایی طیف مرئی و احتمالا نزدیک به مادون قرمز، فقط چهار باند طیفی را می‌گیرند. حتی به کاری که ما می‌توانیم با این حسگر ابرطیفی انجام دهیم نزدیک نیست. این واقعا قدرتمند است.”

محققان کاربرد یافته های خود را در ماشین حساب محبوب برای حداکثر بازگشت نیتروژن در ذرت (MRTN) مشاهده می کنند.

وانگ توضیح می‌دهد: «طبق رویکرد ما، می‌توانیم وضعیت نیتروژن محصول را دریابیم و برخی تنظیمات را در زمان واقعی برای سهامداران کشاورزی انجام دهیم. MRTN سطوح توصیه شده کود نیتروژن را بر اساس مبادله اقتصادی بین سطوح کودهای نیتروژنی در خاک و پایان عملکرد فصلی ارائه می دهد. رویکرد نظارت از راه دور ما می‌تواند وضعیت مواد مغذی گیاه را به سیستم MRTN برساند و امکان مدیریت بی‌درنگ نیتروژن در محصول را فراهم کند. این به طور بالقوه می تواند جایگزین توصیه های فعلی مبتنی بر کوددهی پیش فصل، خاک محور، تشخیص مبتنی بر تغذیه گیاه در زمان واقعی، بهبود کارایی استفاده از نیتروژن در اکوسیستم کشاورزی شود.

نکته مهم این است که تیم تحقیقاتی بهترین الگوریتم ریاضی را برای تشخیص داده های بازتاب نیتروژن از حسگر فراطیفی توسعه داده است. آنها انتظار دارند زمانی که فناوری های جدیدتر معرفی می شوند از آن استفاده شود.

وانگ گفت: “ناسا در حال برنامه ریزی یک ماموریت ابرطیفی ماهواره ای جدید و همچنین سایر شرکت های ماهواره ای تجاری است. مطالعه ما به طور بالقوه می تواند الگوریتمی برای این ماموریت ها ارائه دهد، زیرا ما قبلا دقت آن را در داده های ابرطیفی هواپیما نشان داده ایم.”

گوان می گوید که معرفی این فناوری در ماهواره ها هدف نهایی است و امکان بررسی وضعیت نیتروژن هر مزرعه در ابتدای فصل رشد را فراهم می کند. پیشرفت به کشاورزان اجازه می دهد تا تصمیمات آگاهانه تری در مورد محصولات جانبی نیتروژن بگیرند.

در نهایت، البته، هدف بهبود پایداری زیست‌محیطی کودهای نیتروژنی در سیستم‌های زراعی است. و گوان می‌گوید دقت راهی برای رسیدن به آنجاست.

اساساً، شما نمی توانید چیزی را که نمی توانید اندازه گیری کنید کنترل کنید. به همین دلیل است که ما تلاش زیادی برای این فناوری انجام داده ایم.

[ad_2]

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir