वर्षानुवर्षे पीक शास्त्रज्ञांनी जमिनीवर रोपे कशी वाढतात याबद्दल बरेच काही शिकले आहे, परंतु मुळे आणि त्यांच्या मातीच्या परस्परसंवादाबद्दल बरेच काही ज्ञात नाही. आता, दोन स्वतंत्र तीन वर्षांच्या अनुदानाद्वारे अनुदानीत असलेल्या कॉर्नेल प्रकल्पामुळे मातीचे गुणधर्म, पाणी, माती मायक्रोबायोम आणि मुळे कशा वाढतात याची नोंद ठेवण्यासाठी कृमीसारखे माती-पोहण्याचे रोबोट विकसित केले जातील.
Agriculture 2 दशलक्ष नॅशनल सायन्स फाउंडेशन (एनएसएफ) चे प्रिन्सिपल इन्व्हेस्टिगेशन (पीआय) टेरिन बाउरले यांच्या नेतृत्वाखालील अनुदान, कॉलेज ऑफ अॅग्रीकल्चर Lifeण्ड लाइफ सायन्समधील स्कूल ऑफ इंटिग्रेटिव्ह प्लांट सायन्स (एसआयपीएस) च्या बागायती विभागातील सहकारी प्राध्यापक, यांच्यावर लक्ष केंद्रित केले जाईल. वनस्पती आणि माती दृष्टीकोन
दरम्यान, महाविद्यालय अभियांत्रिकीमधील सिब्ली स्कूल ऑफ मेकॅनिकल अँड एरोस्पेस अभियांत्रिकीचे सहयोगी प्राध्यापक पीआय रॉबर्ट शेफर्ड यांना देण्यात आलेली $ 750,000 एनएसएफ नॅशनल रोबोटिक्स इनिशिएटिव्ह अनुदान माती-देखरेख करणारे रोबोट विकसित करेल.
प्रजोत्पादनाच्या प्रयत्नांमध्ये आणि मातीच्या व्यवस्थापनात सुधारणा करण्यासाठी जे मुळांच्या वाढीसंदर्भात घटकांना एकत्रित करण्याचे अंतिम लक्ष्य ठेवून मक्यावर लक्ष केंद्रित करेल, जे थेट अन्न उत्पादकता आणि सुरक्षिततेवर परिणाम करेल.
बाऊरले म्हणाले, “आम्ही नवीन साधने विकसित करण्याची योजना आखत आहोत जेणेकरुन आपण वनस्पती आणि मातीच्या खालच्या ग्राउंड वातावरणास अशा प्रकारे टॅप करू ज्यायोगे वनस्पती आणि मातीच्या परस्पर कृतींच्या काळ्या बॉक्समध्ये प्रकाश चमकू शकेल.”
“ही वनस्पती जीवशास्त्रातील खरोखर पुढची सीमारेषा आहे,” असे प्रकल्प सह-पीआय म्हणाले मायकेल गोरे, लिबर्टी हायड बॅली एसआयपीएसच्या प्लांट ब्रीडिंग आणि जेनेटिक्स विभागात आण्विक प्रजनन आणि अनुवंशशास्त्र प्राध्यापक आणि प्राध्यापक. खाली जमिनीच्या वैशिष्ट्यांचे मूल्यांकन करून, संशोधक नंतर वरील जमिनीच्या वैशिष्ट्यांसह संबंध ओळखू शकतात, गोरे म्हणाले.
हे मोजमाप घेण्यासाठी, टीम 1 ते 2 फूट वर्म-सारख्या रोबोट विकसित करेल जे जमिनीत एक कंटाळवाणे पेरिस्टालिटिक गती एकत्र करून जमिनीत कसे जाळतात याची नक्कल करतात.
शेफर्ड म्हणाला, “समोरचा घाण सोडला आणि मागचा भाग पुढे सरकला आणि त्या घाण एका बोगद्याच्या भिंतीत दाबून ठेवला,” शेफर्ड म्हणाला. एका रोबोटची मक्याची संपूर्ण पंक्ती सतत आणि खाली डेटा गोळा करण्यासाठी त्यांची योजना आहे.
संघ अनेक सेन्सर्स आणि डावपेचांसह प्रयोग करेल. रोबोटची माती ढकलण्याची क्षमता मातीची घनता आणि संक्षिप्तता यासारखे गुणधर्म प्रकट करू शकते. रोबोट्समध्ये लहान तापमान आणि आर्द्रता सेन्सर देखील असतील.
फायबर ऑप्टिक केबल्स वाढ आणि कोन मोजण्यासाठी मुळांच्या थेट इमेजिंगसह अनेक मोजमाप प्रदान करू शकतात. प्रोजेक्ट को-पीआयच्या प्रयोगशाळेत विकसित झालेल्या “एक्वाडस्ट” ला देण्याची टीमची योजना आहे अब्राहम स्ट्रोक, अभियांत्रिकी महाविद्यालयातील स्मिथ स्कूल ऑफ केमिकल अँड बायोमोलिक्युलर अभियांत्रिकीमधील गॉर्डन एल. डिब्बल '50 प्रोफेसर. मातीतील पाण्याच्या प्रमाणावर आधारित वेगवेगळ्या तरंगलांबींमध्ये एक्वाडस्ट फ्लूरोसेस.
फायबर ऑप्टिक्समुळे मातीच्या सूक्ष्मजीव आणि रूट केमिस्ट्रीजच्या उत्सर्जन आणि उत्सर्जनाच्या मोजमापांना अनुमती देखील मिळू शकते, ज्यात रोपांच्या मुळांपासून उधळलेल्या कार्बन संयुगेचा समावेश आहे. शेफर्ड म्हणाले, “मूळ पृष्ठभागावर आणि आजूबाजूच्या मातीमध्ये कोणती रसायने आणि जीव प्रामुख्याने प्रचलित आहेत हे आपण ठरवू शकू.
गोर म्हणाले, मूळ वैशिष्ट्ये, मातीचे गुणधर्म, संयुगे, सूक्ष्मजीव आणि पाणी यांचे परिमाण करून, संशोधक धान्य उत्पादन आणि तणाव सहनशीलता यासारख्या गोष्टींचा अंदाज लावण्यासाठी खाली आणि वरील जमिनीतील वैशिष्ट्ये एकत्रित करण्यासाठी भविष्यवाणी करणारे मॉडेल वापरू शकतात.
या प्रकल्पाचे आणखी एक लक्ष्य म्हणजे पाण्याची उपलब्धता यासारख्या हवामान बदलाच्या परिणामांवर वनस्पती कशा प्रतिक्रिया देऊ शकतात याचे मूल्यांकन करणे. पर्यावरणीय आकडेवारीसह रूटच्या वाढीचे मोजमाप दुष्काळासारख्या बाह्य परिस्थितीच्या आधारे मुळे कशी वाढतात याबद्दल अंतर्दृष्टी प्रदान करतात.
वायरलेस ट्रान्समिशनसाठी माती हे एक चांगले माध्यम नसल्यामुळे, संशोधक मेमरीमध्ये डेटा रेकॉर्ड करणारे प्रोटोटाइपची तपासणी करतील, नंतर पुन्हा मिळवले जातील. ते माती आणि तारांच्या माध्यमातून ध्वनिक संप्रेषणाचा प्रयोग करू शकतील जे कॉर्न वनस्पतींच्या रांगेत लागतात. प्रकल्पाच्या शेवटी, संशोधकांना कॉर्नफिल्डमध्ये प्रोटोटाइपचे थेट प्रात्यक्षिक दाखवण्याची आशा आहे.
क पासून बियाणे निधी देऊन प्राथमिक काम शक्य झाले डिजिटल शेतीसाठी कॉर्नेल पुढाकार अनुदान