នៅពេលដែលវិស័យកសិកម្មបានរីកចម្រើន វានៅតែមានតម្រូវការចាំបាច់សម្រាប់វិធីដែលមិនបំផ្លិចបំផ្លាញដើម្បី "មើលឃើញ" ទៅក្នុងដី។ ក្រសួងថាមពលអាមេរិក ទីភ្នាក់ងារគម្រោងស្រាវជ្រាវកម្រិតខ្ពស់ - ថាមពល (ARPA-E) បានផ្តល់រង្វាន់ចំនួន 4.6 លានដុល្លារដល់ Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) សម្រាប់គម្រោងចំនួនពីរដើម្បីដោះស្រាយគម្លាតនេះ ដោយផ្តល់ឱ្យកសិករនូវព័ត៌មានសំខាន់ៗដើម្បីបង្កើនទិន្នផលដំណាំ ក៏ដូចជាការលើកកម្ពស់ការផ្ទុកកាបូននៅក្នុងដីផងដែរ។
គម្រោងមួយមានគោលបំណងប្រើប្រាស់ចរន្តអគ្គិសនីដើម្បីរូបភាពប្រព័ន្ធឫស ដែលនឹងពន្លឿនការបង្កាត់ពូជដំណាំដែលមានឫសដែលសមស្របតាមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ (ដូចជាគ្រោះរាំងស្ងួត)។ គម្រោងផ្សេងទៀតនឹងអភិវឌ្ឍបច្ចេកទេសរូបភាពថ្មីដោយផ្អែកលើការខ្ចាត់ខ្ចាយនឺត្រុង ដើម្បីវាស់ស្ទង់ការបែងចែកកាបូន និងធាតុផ្សេងទៀតនៅក្នុងដី។
Berkeley Lab បានទទួលពានរង្វាន់ប្រកួតប្រជែងទាំងនេះពី ARPA-E's កម្មវិធី Rhizosphere Observations Optimizing Terrestrial Sequestration (ROOTS)ដែលស្វែងរកការអភិវឌ្ឍន៍ដំណាំដែលយកកាបូនចេញពីបរិយាកាស ហើយរក្សាទុកវានៅក្នុងដី ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការកើនឡើង 50 ភាគរយនៅក្នុងជម្រៅនៃការបំភាយកាបូន និងការប្រមូលផ្តុំ ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ននីត្រាត 50 ភាគរយ និងបង្កើនផលិតភាពទឹក 25 ភាគរយ។
ឱនភាពកាបូនដីគឺជាបាតុភូតសកលមួយដែលកើតចេញពីកសិកម្មឧស្សាហកម្មជាច្រើនទសវត្សរ៍។ ដីមានសមត្ថភាពស្តុកទុកកាបូនឌីអុកស៊ីតក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន កាត់បន្ថយកំហាប់កាបូនឌីអុកស៊ីតក្នុងបរិយាកាស ខណៈពេលដែលជួយបង្កើនជីជាតិដី និងការរក្សាទឹកផងដែរ។
EEG សម្រាប់រុក្ខជាតិ
ការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យា Tomographic Electrical Rhizosphere Imaging (TERI) ដែលត្រូវបានផ្តល់រង្វាន់ 2.3 លានដុល្លារដោយ ARPA-E ដឹកនាំដោយ Berkeley Lab geophysicist Yuxin Wu ផងដែរនៅក្នុងផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រអាកាសធាតុ និងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ី។ លោក Wu បាននិយាយថា៖ «អ្នកអាចគិតវាដូចជាការថតរូបភាពខួរក្បាល ឬ EEG ដែលអេឡិចត្រូតភ្ជាប់នឹងក្បាលរបស់អ្នកអាចកត់ត្រាលំនាំរលកខួរក្បាលបាន»។ "បច្ចេកវិទ្យាថ្មីនឹងដូចជា EEG សម្រាប់រុក្ខជាតិ។"
តាមរយៈការបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនីតូចមួយចូលទៅក្នុងដើម ដែលបន្ទាប់មកនឹងធ្វើដំណើរពេញប្រព័ន្ធឫស TERI នឹងដឹងពីការឆ្លើយតបអគ្គិសនីរបស់ឫស និងដី ហើយផ្តល់ព័ត៌មានអំពីម៉ាស់ឫស ផ្ទៃដី ជម្រៅ និងការចែកចាយនៅក្នុងដី រួមជាមួយនឹង ទិន្នន័យស្តីពីវាយនភាពដី និងសំណើម និងរបៀបដែលអថេរទាំងនេះផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា។
ផ្ទុយទៅវិញ វិធីសាស្រ្តទូទៅក្នុងការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ឫស ដែលធ្វើឡើងដោយ moniker "shovelomics" ពាក់ព័ន្ធនឹងការមិនច្រើនជាងប៉ែល និងធុងទឹក មុនពេលការវិភាគឫសនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ លោក Wu បាននិយាយថា៖ «វាជាវិធីសាស្ត្រដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងលើកម្លាំងពលកម្មនិងកម្រិតទាបក្នុងការកំណត់លក្ខណៈរបស់ឫស។ “ហើយនៅពេលដែលអ្នកជីកឫស អ្នករួចរាល់ហើយ។ អ្នកមិនអាចមើលការផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលាបានទេ។
Wu បានចាប់ផ្តើមធ្វើតេស្តដំបូងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ក្រោយមក គាត់នឹងធ្វើការសាកល្បងលើដំណាំស្រូវសាលី ដោយសហការជាមួយ មូលនិធិ Samuel Roberts Noble. មានមូលដ្ឋាននៅ Ardmore រដ្ឋ Oklahoma មូលនិធិ Noble គឺជាវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវកសិកម្មឯករាជ្យដ៏ធំបំផុតនៅសហរដ្ឋអាមេរិកដែលមានផ្ទៃដីស្រែជាង 13,500 ហិចតា ដែលធ្វើការស្រាវជ្រាវដើម្បីឱ្យកសិករ និងអ្នកចិញ្ចឹមសត្វបង្កើនផលិតភាពក្នុងតំបន់ និងការគ្រប់គ្រងដីធ្លី។
Wu និងក្រុមរបស់គាត់ក៏កំពុងចាប់ដៃគូជាមួយ Subsurface Insights ដែលជាអាជីវកម្មខ្នាតតូចផ្តោតលើការអភិវឌ្ឍន៍កម្មវិធីសម្រាប់កម្មវិធីភូមិសាស្ត្រ។
គោលដៅរបស់គម្រោងគឺដើម្បីអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យា phenotyping ជា root ជំនាន់ក្រោយ រួមបញ្ចូលជាមួយគំរូប្រព័ន្ធអេកូ ដើម្បីពន្លឿនការបង្កាត់ពូជពូជដែលផ្តោតលើឫសជាមួយនឹងលក្ខណៈជាក់លាក់។ ឧទហរណ៍ ភាពធន់នឹងអាកាសធាតុកាន់តែប្រសើរ និងការអត់ធ្មត់កាន់តែប្រសើរសម្រាប់លក្ខខណ្ឌទឹកទាប និងជីទាប។ ទីបំផុត ឧបករណ៍នេះអាចជួយបង្កើនទិន្នផល ខណៈពេលដែលបង្កើនការបញ្ចូលកាបូនទៅក្នុងដី។
ពីនឺត្រុងទៅកាំរស្មីហ្គាម៉ារហូតដល់ការរកឃើញកាបូន
នៅក្នុងគម្រោងទីពីរ បានផ្តល់រង្វាន់ចំនួន 2.3 លានដុល្លារផងដែរ អ្នករូបវិទ្យា Berkeley Lab ដឹកនាំដោយ Arun Persaud នៃ ផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាបង្កើនល្បឿន និងរូបវិទ្យាអនុវត្ត (ATAP) នឹងបង្កើតឧបករណ៍មួយដើម្បីវិភាគគីមីវិទ្យាដីដោយមិនរំខានដោយការខ្ចាត់ខ្ចាយនឺត្រុងដែលមិនអាចបត់បែនបាន។ Persaud បាននិយាយថា "ម៉ាស៊ីនភ្លើងនឹងបញ្ជូននឺត្រុងទៅក្នុងដី" ។ “នឺត្រុងនីមួយៗអាចប្រតិកម្មជាមួយអាតូមនៅក្នុងដី និងបង្កើតកាំរស្មីហ្គាម៉ា ដែលយើងអាចរកឃើញពីលើដីដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់ហ្គាម៉ា។ បន្ទាប់មកយើងវាស់ថាមពលនៃហ្គាម៉ា ហើយពីនោះអ្នកអាចប្រាប់ថាតើអាតូមប្រភេទណា។ ឧទាហរណ៍ កាបូន ឬដែក ឬអាលុយមីញ៉ូម។
បច្ចេកវិជ្ជាស្រដៀងគ្នានេះបច្ចុប្បន្នត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងកម្មវិធីសុវត្ថិភាពក្នុងស្រុក ដូចជាការរកឃើញគ្រឿងផ្ទុះ និងសម្ភារៈផ្សេងទៀតនៅក្នុងទំនិញ ហើយជាផ្នែកនៃការស្រាវជ្រាវរយៈពេលយូរនៅ Berkeley Lab ។
លោក Wim Leemans នាយក ATAP បាននិយាយថា "បច្ចេកវិទ្យានេះនឹងមិនត្រឹមតែអាចវាស់បរិមាណកាបូននៅក្នុងដីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចធ្វើដូច្នេះបានជាមួយនឹងដំណោះស្រាយទំហំពីរបីសង់ទីម៉ែត្រផងដែរ"។
ersaud បាននិយាយថា មិនដូចបច្ចេកវិទ្យាបច្ចុប្បន្នសម្រាប់ការវិភាគលក្ខណៈសម្បត្តិដីទេ បច្ចេកទេសនេះអាចប្រើប្រាស់បាននៅក្នុងវាល ហើយអាចវាស់ស្ទង់ការផ្លាស់ប្តូរលើលំហ និងពេលវេលាដោយមិនរំខានដល់ដី។ វិធីសាស្រ្តស្តង់ដារឥឡូវនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការខួងយកស្នូលដី និងធ្វើការវិភាគគីមីនៅលើពួកវាឡើងវិញនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដែលមិនអនុញ្ញាតឱ្យមានការវាស់វែងម្តងទៀតនៃដីដូចគ្នា និងមិនអាចអនុវត្តបានលើផ្ទៃដីធំ។
រួមជាមួយនឹងរូបវិទូ ATAP Bernhard Ludewigt Persaud នឹងធ្វើការជាមួយ Adelphi Technology Inc. ដើម្បីបង្កើតម៉ាស៊ីនភ្លើងនឺត្រុង។ ប្រព័ន្ធលទ្ធផលនៅទីបំផុតអាចយកទម្រង់ឧបករណ៍ចល័តដែលធ្វើការវាស់វែងទីតាំងនៅក្នុងវាលស្រែរបស់កសិករ។
- ជូលី ចាវ, សាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា
ប្រភព៖ សាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា