ግብርናው እየገፋ በሄደ መጠን ወደ አፈር ውስጥ "ለማየት" የማይበላሹ መንገዶች አሁንም በጣም አስፈላጊ ፍላጎት አለ. የዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት የላቀ የምርምር ፕሮጀክቶች ኤጀንሲ-ኢነርጂ (ARPA-E) ይህንን ክፍተት ለመቅረፍ ለሎውረንስ በርክሌይ ብሔራዊ ላብራቶሪ (በርክሌይ ላብ) 4.6 ሚሊዮን ዶላር ሸልሟል።
አንደኛው ፕሮጀክት የስር ስርዓቱን በምስል ለማሳየት የኤሌክትሪክ ጅረትን ለመጠቀም ያለመ ሲሆን ይህም የሰብል ምርትን ለተለዩ ሁኔታዎች (እንደ ድርቅ ያሉ) ስርወ መራባትን ያፋጥናል። ሌላው ፕሮጀክት በአፈር ውስጥ ያለውን የካርበን እና ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ስርጭት ለመለካት በኒውትሮን ስርጭት ላይ የተመሰረተ አዲስ የምስል ቴክኒኮችን ያዘጋጃል.
በርክሌይ ላብ እነዚህን ተወዳዳሪ ሽልማቶችን ከ ARPA-E's አግኝቷል Rhizosphere ምልከታዎች የመሬት ሴኬውሬሽን (ROOTS) ፕሮግራምን ማሻሻልካርቦን ከከባቢ አየር የሚያወጡ እና በአፈር ውስጥ የሚያከማቹ ሰብሎችን ለማምረት የሚፈልግ - የካርቦን ክምችት ጥልቀት እና ክምችት 50 በመቶ እንዲጨምር ያስችለዋል ፣ በተጨማሪም ናይትረስ ኦክሳይድ ልቀትን በ 50 በመቶ በመቀነስ የውሃ ምርታማነትን በ25 በመቶ ይጨምራል።
የአፈር ካርቦን እጥረት ከብዙ አስርት አመታት የኢንዱስትሪ ግብርና የመጣ አለም አቀፍ ክስተት ነው። አፈር ከፍተኛ መጠን ያለው ካርቦን የማከማቸት አቅም አለው፣ በከባቢ አየር ውስጥ የሚገኘውን የካርቦን ዳይኦክሳይድ መጠን በመቀነስ የአፈርን ለምነት እና የውሃ ማጠራቀሚያን ያሻሽላል።
ለዕፅዋት EEG
በ ARPA-E 2.3 ሚሊዮን ዶላር የተሸለመው የቶሞግራፊክ ኤሌክትሪካል ራይዞስፌር ኢሜጂንግ (TERI) ቴክኖሎጂ ልማት በበርክሌይ ላብ ጂኦፊዚስት ዩክሲን ዉ እንዲሁም በአየር ንብረት እና ኢኮሲስተም ሳይንሶች ክፍል ይመራል። "እንደ አንጎል ምስል ወይም EEG ሊያስቡት ይችላሉ, ከራስዎ ጋር የተያያዙ ኤሌክትሮዶች የአንጎል ሞገድ ንድፎችን ሊመዘግቡ ይችላሉ" ብለዋል. "አዲሱ ቴክኖሎጂ ለእጽዋት እንደ EEG ይሆናል."
ትንሽ የኤሌክትሪክ ፍሰት ወደ ግንዱ በመላክ፣ ከዚያም በስር ስርዓቱ ውስጥ በሙሉ ይጓዛል፣ TERI የሁለቱም ሥሮች እና የአፈር ኤሌክትሪክ ምላሽ ይገነዘባል እና በአፈር ውስጥ ስላለው የጅምላ ፣ የገጽታ ስፋት ፣ ጥልቀት እና ስርጭት መረጃ ይሰጣል ። በአፈር ሸካራነት እና የእርጥበት መጠን እና እነዚህ ተለዋዋጮች በጊዜ ሂደት እንዴት እንደሚለወጡ መረጃ.
በአንጻሩ፣ በሞኒከር “ሾቬሎሚክስ” የሚሄደው የሥር ባሕሪያትን ለማጥናት የተለመደው አካሄድ በቤተ ሙከራ ውስጥ ከሥር ትንተና በፊት ከአካፋ እና ከባልዲ ውሃ ያልበለጠ ነው። "ሥሩን ለመለየት በጣም አድካሚ እና ዝቅተኛ-የተሰራ ዘዴ ነው," Wu አለ. “እና ሥሩን አንዴ ከቆፈርክ፣ ጨርሰሃል። በጊዜ ሂደት ለውጦችን ማየት አይችሉም።
Wu በቤተ ሙከራ ውስጥ የመጀመሪያ ሙከራ ጀምሯል። በኋላም ከስንዴ ሰብሎች ጋር በመተባበር የመስክ ሙከራ ያደርጋል የሳሙኤል ሮበርትስ ኖብል ፋውንዴሽን. በአርድሞር፣ ኦክላሆማ ላይ የተመሰረተው ኖብል ፋውንዴሽን አርሶ አደሮች እና አርቢዎች የክልል ምርታማነትን እና የመሬት አስተዳደርን ለማሳደግ ምርምር በማድረግ ከ13,500 ኤከር በላይ የእርሻ መሬት ያለው በአሜሪካ ውስጥ ትልቁ ነፃ የግብርና ምርምር ተቋም ነው።
ዉ እና ቡድኑ ለጂኦፊዚካል አፕሊኬሽኖች በሶፍትዌር ልማት ላይ የሚያተኩር አነስተኛ ንግድ ከ Subsurface Insights ጋር በመተባበር ላይ ናቸው።
የፕሮጀክቱ ዓላማ ከሥነ-ምህዳር ሞዴሊንግ ጋር የተቀናጀ የቀጣይ ትውልድ የሥርወ ፍኖቲፒንግ ቴክኖሎጂን በማዳበር ስር ያተኮሩ የዝርያ ዝርያዎችን ከአንዳንድ ባህሪያቶች ጋር መራባትን ማፋጠን ነው። ለምሳሌ, የተሻለ የአየር ንብረት መቋቋም እና ለዝቅተኛ ውሃ እና ለዝቅተኛ የማዳበሪያ ሁኔታዎች የተሻለ መቻቻል. በመጨረሻም መሳሪያው በአፈር ውስጥ የካርቦን ግቤት በመጨመር ምርትን ለመጨመር ይረዳል.
ከኒውትሮን እስከ ጋማ ጨረሮች እስከ ካርቦን መለየት
በሁለተኛው ፕሮጀክት 2.3 ሚሊዮን ዶላር የተሸለመው የበርክሌይ ላብ የፊዚክስ ሊቃውንት በአሩን ፔርሳውድ የሚመራው የፈጣን ቴክኖሎጂ እና ተግባራዊ ፊዚክስ (ATAP) ክፍል የአፈርን ኬሚስትሪ የሚመረምር መሳሪያ ይገነባል፣ ሳይረብሽ፣ በማይለጠጥ የኒውትሮን መበታተን። "ጄነሬተር ኒውትሮን ወደ አፈር ይልካል" ሲል ፔርሳድ ተናግሯል. “እያንዳንዱ ኒውትሮን በአፈር ውስጥ ካሉ አቶሞች ጋር ምላሽ በመስጠት የጋማ ጨረሮችን ያመነጫል፣ ይህም ከመሬት በላይ ባለው ጋማ መመርመሪያ ማወቅ እንችላለን። ከዚያም የጋማውን ኃይል እንለካለን, እና ከዚያ ምን አይነት አቶም እንደሆነ ማወቅ ይችላሉ; ለምሳሌ ካርቦን ወይም ብረት ወይም አልሙኒየም።
ተመሳሳይ ቴክኖሎጂ በአሁኑ ጊዜ በአገር ውስጥ ደህንነት አፕሊኬሽኖች ውስጥ እንደ ፈንጂዎች እና ሌሎች በጭነት ውስጥ ያሉ ቁሳቁሶችን መለየት በመሳሰሉት እና በበርክሌይ ላብ የረዥም ጊዜ የምርምር መስክ ነው።
የ ATAP ዳይሬክተር የሆኑት ዊም ሊማንስ "ይህ ቴክኖሎጂ በአፈር ውስጥ ምን ያህል ካርቦን እንዳለ ለመለካት ብቻ ሳይሆን በጥቂት ሴንቲሜትር የቦታ መፍታትም ሊለካ ይችላል" ብለዋል.
የአፈር ባህሪያትን ለመተንተን እንደአሁኑ ቴክኖሎጂዎች ሳይሆን ይህ ዘዴ በመስክ ላይ እንደሚውል እና በቦታ እና በጊዜ ለውጦችን በመለካት አፈርን ሳይረብሽ መለካት እንደሚቻል አቶ ኤርሳው ተናግረዋል። መደበኛ ዘዴዎች አሁን የአፈርን እምብርት መቆፈር እና የኬሚካላዊ ትንታኔዎችን ወደ ላቦራቶሪ ውስጥ ማድረግን ያካትታሉ, ይህም ተመሳሳይ አፈርን ለመለካት የማይፈቅድ እና በትላልቅ ቦታዎች ላይ ተግባራዊ አይሆንም.
ከኤቲኤፒ የፊዚክስ ሊቅ በርንሃርድ ሉዴዊግት ጋር፣ ፐርሳድ ከአደልፊ ቴክኖሎጂ ኢንክ. ውጤቱም በመጨረሻ በገበሬው ማሳ ውስጥ የቦታ መለኪያዎችን የሚወስድ ተንቀሳቃሽ መሳሪያ ሊመስል ይችላል።
- ጁሊ ቻኦ፣ የካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ
ምንጭ፡- የካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ