ಕೃಷಿಯು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಮಣ್ಣಿನೊಳಗೆ "ನೋಡಲು" ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಮಾರ್ಗಗಳ ಒತ್ತುವ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ. ಯುಎಸ್ ಡಿಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಎನರ್ಜಿ ಸುಧಾರಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಯೋಜನೆಗಳ ಏಜೆನ್ಸಿ-ಎನರ್ಜಿ (ARPA-E) ಈ ಅಂತರವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಎರಡು ಯೋಜನೆಗಳಿಗಾಗಿ ಲಾರೆನ್ಸ್ ಬರ್ಕ್ಲಿ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ (ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್) ಗೆ $4.6 ಮಿಲಿಯನ್ ನೀಡಿತು, ರೈತರಿಗೆ ಬೆಳೆ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಯೋಜನೆಯು ಮೂಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಳಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ (ಅನಾವೃಷ್ಟಿಯಂತಹ) ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಬೇರುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳೆಗಳ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇತರ ಯೋಜನೆಯು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿರುವ ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಶಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹೊಸ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್ ಈ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳನ್ನು ARPA-E ನಿಂದ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದೆ ರೈಜೋಸ್ಪಿಯರ್ ಅವಲೋಕನಗಳು ಆಪ್ಟಿಮೈಜಿಂಗ್ ಟೆರೆಸ್ಟ್ರಿಯಲ್ ಸೀಕ್ವೆಸ್ಟ್ರೇಶನ್ (ರೂಟ್ಸ್) ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ, ಇದು ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅದನ್ನು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ - ಇಂಗಾಲದ ಶೇಖರಣೆಯ ಆಳ ಮತ್ತು ಶೇಖರಣೆಯಲ್ಲಿ 50 ಪ್ರತಿಶತ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರಸ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು 50 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಉತ್ಪಾದಕತೆಯನ್ನು 25 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಣ್ಣಿನ ಇಂಗಾಲದ ಕೊರತೆಯು ಅನೇಕ ದಶಕಗಳ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕೃಷಿಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜಾಗತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ. ಮಣ್ಣು ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ವಾತಾವರಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಫಲವತ್ತತೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಧಾರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ಇಇಜಿ
ARPA-E ನಿಂದ $2.3 ಮಿಲಿಯನ್ ನೀಡಲ್ಪಟ್ಟ ಟೊಮೊಗ್ರಾಫಿಕ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ರೈಜೋಸ್ಪಿಯರ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (TERI) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್ ಭೂಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಯುಕ್ಸಿನ್ ವು ನೇತೃತ್ವ ವಹಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಇದೆ. "ನಿಮ್ಮ ತಲೆಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಮೆದುಳಿನ ತರಂಗ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡುವ ಮೆದುಳಿನ ಚಿತ್ರಣ ಅಥವಾ EEG ನಂತೆ ನೀವು ಅದನ್ನು ಯೋಚಿಸಬಹುದು" ಎಂದು ವು ಹೇಳಿದರು. "ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ಇಇಜಿಯಂತಿರುತ್ತದೆ."
ಕಾಂಡದೊಳಗೆ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕಳುಹಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅದು ಬೇರಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, TERI ಬೇರುಗಳು ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಎರಡರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೇರು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, ಆಳ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿನ ವಿತರಣೆಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶದ ಬಗ್ಗೆ ಡೇಟಾ ಮತ್ತು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಈ ಅಸ್ಥಿರಗಳು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ.
ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಮೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನವು, "ಶೋವೆಲೋಮಿಕ್ಸ್" ಎಂಬ ಮಾನಿಕರ್ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಮೂಲ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೊದಲು ಒಂದು ಸಲಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಬಕೆಟ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. "ಇದು ಬೇರುಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಬಹಳ ಶ್ರಮದಾಯಕ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ," ವು ಹೇಳಿದರು. "ಮತ್ತು ಒಮ್ಮೆ ನೀವು ಮೂಲವನ್ನು ಅಗೆಯಿರಿ, ನೀವು ಮುಗಿಸಿದ್ದೀರಿ. ನೀವು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ವೂ ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಆರಂಭಿಸಿದ್ದಾರೆ. ನಂತರ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ ಗೋಧಿ ಬೆಳೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆ ನಡೆಸಲಿದ್ದಾರೆ ಸ್ಯಾಮ್ಯುಯೆಲ್ ರಾಬರ್ಟ್ಸ್ ನೋಬಲ್ ಫೌಂಡೇಶನ್. ಓಕ್ಲಹೋಮಾದ ಆರ್ಡ್ಮೋರ್ನಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವ ನೋಬಲ್ ಫೌಂಡೇಶನ್ US ನಲ್ಲಿನ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಸ್ವತಂತ್ರ ಕೃಷಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯಾಗಿದ್ದು, 13,500 ಎಕರೆಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕೃಷಿ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರೈತರು ಮತ್ತು ಸಾಕಣೆದಾರರು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಉತ್ಪಾದಕತೆ ಮತ್ತು ಭೂ ಉಸ್ತುವಾರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ವೂ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಭೂಭೌತಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಸಣ್ಣ ವ್ಯವಹಾರವಾದ ಸಬ್ಸರ್ಫೇಸ್ ಒಳನೋಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹಭಾಗಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ.
ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೂಲ-ಕೇಂದ್ರಿತ ತಳಿಗಳ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾದ ಮುಂದಿನ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಮೂಲ ಫಿನೋಟೈಪಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು ಯೋಜನೆಯ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ; ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಉತ್ತಮ ಹವಾಮಾನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನೀರು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ರಸಗೊಬ್ಬರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಉಪಕರಣವು ಮಣ್ಣಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಒಳಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವಾಗ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳಿಂದ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳವರೆಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಪತ್ತೆಗೆ
ಎರಡನೇ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಅರುಣ್ ಪರ್ಸೌಡ್ ನೇತೃತ್ವದ ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ $2.3 ಮಿಲಿಯನ್ ನೀಡಲಾಯಿತು. ವೇಗವರ್ಧಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ (ATAP) ವಿಭಾಗ ಅಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಮಣ್ಣಿನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಉಪಕರಣವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ. "ಜನರೇಟರ್ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ," ಪರ್ಸಾಡ್ ಹೇಳಿದರು. “ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು ನಾವು ಗಾಮಾ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ನಂತರ ನಾವು ಗಾಮಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ಅದು ಯಾವ ರೀತಿಯ ಪರಮಾಣು ಎಂದು ನೀವು ಹೇಳಬಹುದು; ಕಾರ್ಬನ್ ಅಥವಾ ಕಬ್ಬಿಣ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ."
ಇದೇ ರೀತಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಹೋಮ್ಲ್ಯಾಂಡ್ ಸೆಕ್ಯುರಿಟಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸರಕುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಫೋಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ಬರ್ಕ್ಲಿ ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ.
"ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಇಂಗಾಲವಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಕೆಲವು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ" ಎಂದು ATAP ನಿರ್ದೇಶಕ ವಿಮ್ ಲೀಮನ್ಸ್ ಹೇಳಿದರು.
ಮಣ್ಣಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿಗೆ ತೊಂದರೆಯಾಗದಂತೆ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು ಎಂದು ersaud ಹೇಳಿದರು. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ವಿಧಾನಗಳು ಈಗ ಮಣ್ಣಿನ ಕೋರ್ಗಳನ್ನು ಕೊರೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದೇ ಮಣ್ಣಿನ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿಲ್ಲ.
ATAP ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಬರ್ನ್ಹಾರ್ಡ್ ಲುಡೆವಿಗ್ಟ್ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಪರ್ಸೌಡ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಅಡೆಲ್ಫಿ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಇಂಕ್ ಜೊತೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ರೈತರ ಹೊಲದಲ್ಲಿ ಸಿತು ಅಳತೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೊಬೈಲ್ ಉಪಕರಣದ ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
- ಜೂಲಿ ಚಾವೊ, ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ
ಮೂಲ: ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ