23 KiB

Raw Permalink Blame History

IoT प्रयोग गरेर बिरुवाको वृद्धि भविष्यवाणी गर्नुहोस्

स्केच नोट नित्या नरसिम्हन द्वारा। ठूलो संस्करणको लागि तस्बिरमा क्लिक गर्नुहोस्।

पाठ अघि क्विज

परिचय

बिरुवाहरूलाई बढ्नका लागि केही चीजहरू आवश्यक हुन्छ - पानी, कार्बन डाइअक्साइड, पोषक तत्वहरू, प्रकाश, र ताप। यस पाठमा, तपाईंले हावाको तापक्रम मापन गरेर बिरुवाको वृद्धि र परिपक्वता दर गणना गर्न सिक्नुहुनेछ।

यस पाठमा हामीले निम्न विषयहरू समेट्नेछौं:

डिजिटल कृषि

डिजिटल कृषि खेती गर्ने तरिकालाई परिवर्तन गर्दैछ, खेतीबाट डेटा सङ्कलन, भण्डारण, र विश्लेषण गर्न उपकरणहरू प्रयोग गर्दै। हामी अहिले विश्व आर्थिक मञ्चले 'चौथो औद्योगिक क्रान्ति' भनेर वर्णन गरेको अवधिमा छौं, र डिजिटल कृषि उदयलाई 'चौथो कृषि क्रान्ति' वा 'कृषि 4.0' भनेर चिनिएको छ।

🎓 डिजिटल कृषि शब्दले 'कृषि मूल्य शृंखला' पनि समेट्छ, जसले खेतदेखि टेबलसम्मको सम्पूर्ण यात्रा समेट्छ। यसमा खाद्य ढुवानी र प्रशोधनको क्रममा उत्पादनको गुणस्तर ट्र्याक गर्नु, गोदाम र ई-कमर्स प्रणालीहरू, यहाँसम्म कि ट्र्याक्टर भाडा एपहरू पनि समावेश छन्!

यी परिवर्तनहरूले किसानहरूलाई उत्पादन बढाउन, कम मल र कीटनाशक प्रयोग गर्न, र पानीको अधिक कुशलतापूर्वक प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ। यद्यपि मुख्य रूपमा धनी राष्ट्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ, सेन्सरहरू र अन्य उपकरणहरू विस्तारै मूल्यमा कमी हुँदैछन्, जसले विकासशील राष्ट्रहरूमा तिनीहरूलाई अधिक पहुँचयोग्य बनाउँदैछ।

डिजिटल कृषि द्वारा सक्षम केही प्रविधिहरू:

तापक्रम मापन - तापक्रम मापनले किसानहरूलाई बिरुवाको वृद्धि र परिपक्वता भविष्यवाणी गर्न अनुमति दिन्छ।
स्वचालित पानी दिने प्रणाली - माटोको चिसोपन मापन गरेर र माटो धेरै सुक्खा हुँदा सिँचाइ प्रणाली चालु गर्ने। समयबद्ध पानी दिने प्रणालीले तातो, सुक्खा मौसममा बिरुवाहरूलाई कम पानी दिन सक्छ, वा वर्षा हुँदा धेरै पानी दिन सक्छ। किसानहरूले माटोले आवश्यक परेको बेला मात्र पानी दिएर पानीको प्रयोगलाई अनुकूलित गर्न सक्छन्।
कीट नियन्त्रण - किसानहरूले स्वचालित रोबोट वा ड्रोनमा क्यामेरा प्रयोग गरेर कीटहरूको जाँच गर्न सक्छन्, त्यसपछि आवश्यक परेको ठाउँमा मात्र कीटनाशक प्रयोग गर्न सक्छन्, जसले कीटनाशकको प्रयोग कम गर्छ र स्थानीय पानीको स्रोतमा कीटनाशकको बहाव कम गर्छ।

✅ अनुसन्धान गर्नुहोस्। खेतीको उत्पादन सुधार गर्न अन्य के प्रविधिहरू प्रयोग गरिन्छ?

🎓 'प्रिसिजन कृषि' शब्दले खेतको आधारमा, वा खेतको भागहरूमा पानी, पोषक तत्व, र कीट स्तर मापन गरेर र सही प्रतिक्रिया जनाउने प्रक्रियालाई परिभाषित गर्दछ। यसमा सानो भागमा मात्र पानी दिने जस्ता कार्यहरू समावेश छन्।

खेती गर्दा तापक्रम किन महत्त्वपूर्ण छ?

बिरुवाहरूको बारेमा सिक्दा, अधिकांश विद्यार्थीहरूलाई पानी, प्रकाश, कार्बन डाइअक्साइड, र पोषक तत्वहरूको आवश्यकता सिकाइन्छ। बिरुवाहरूलाई बढ्नका लागि ताप पनि आवश्यक हुन्छ - यही कारणले बिरुवाहरू वसन्तमा तापक्रम बढ्दा फुल्छन्, किन स्नोड्रप वा डाफोडिलहरू छोटो तातो मौसमका कारण चाँडै उम्रन सक्छन्, र किन हठहाउसहरू र ग्रीनहाउसहरू बिरुवाहरू बढ्नका लागि यति राम्रो हुन्छन्।

🎓 हठहाउसहरू र ग्रीनहाउसहरूले समान काम गर्छन्, तर महत्त्वपूर्ण भिन्नतासहित। हठहाउसहरू कृत्रिम रूपमा तातो गरिन्छन् र किसानहरूलाई तापक्रमलाई अधिक सटीक रूपमा नियन्त्रण गर्न अनुमति दिन्छन्, ग्रीनहाउसहरू सूर्यको तापमा निर्भर हुन्छन् र सामान्यतया ताप बाहिर निकाल्नका लागि झ्यालहरू वा अन्य खुला ठाउँहरू मात्र नियन्त्रणको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

बिरुवाहरूको आधार वा न्यूनतम तापक्रम, इष्टतम तापक्रम, र अधिकतम तापक्रम हुन्छ, जुन दैनिक औसत तापक्रममा आधारित हुन्छ।

आधार तापक्रम - यो बिरुवा बढ्नका लागि आवश्यक न्यूनतम दैनिक औसत तापक्रम हो।
इष्टतम तापक्रम - यो बिरुवाको सबैभन्दा राम्रो वृद्धि प्राप्त गर्नका लागि उत्तम दैनिक औसत तापक्रम हो।
अधिकतम तापक्रम - यो बिरुवाले सहन सक्ने अधिकतम तापक्रम हो। यसभन्दा माथि बिरुवाले पानी बचाउन र जीवित रहनको प्रयासमा आफ्नो वृद्धि बन्द गर्दछ।

💁 यी औसत तापक्रमहरू हुन्, जुन दैनिक र रातको तापक्रमको औसत हो। बिरुवाहरूलाई दिन र रातमा फरक तापक्रम चाहिन्छ ताकि तिनीहरूले अधिक कुशलतापूर्वक प्रकाश संश्लेषण गर्न सकून् र रातमा ऊर्जा बचाउन सकून्।

प्रत्येक बिरुवा प्रजातिको आधार, इष्टतम, र अधिकतम तापक्रमका लागि फरक मानहरू हुन्छन्। यही कारणले केही बिरुवाहरू तातो देशहरूमा राम्रोसँग फस्टाउँछन्, र अन्य चिसो देशहरूमा।

✅ अनुसन्धान गर्नुहोस्। तपाईंको बगैंचामा, विद्यालयमा, वा स्थानीय पार्कमा भएका कुनै पनि बिरुवाहरूको आधार तापक्रम पत्ता लगाउन प्रयास गर्नुहोस्।

माथिको ग्राफले तापक्रमसँग सम्बन्धित वृद्धि दरको उदाहरण देखाउँछ। आधार तापक्रमसम्म कुनै वृद्धि हुँदैन। वृद्धि दर इष्टतम तापक्रमसम्म बढ्छ, त्यसपछि यो शिखरमा पुगेपछि घट्छ।

यस ग्राफको आकार बिरुवा प्रजातिबाट प्रजातिमा फरक हुन्छ। केहीमा इष्टतम माथि तीव्र गिरावट हुन्छ, केहीमा आधारदेखि इष्टतमसम्मको वृद्धि ढिलो हुन्छ।

💁 किसानले सबैभन्दा राम्रो वृद्धि प्राप्त गर्नका लागि तीन तापक्रम मानहरू जान्न आवश्यक छ र उनीहरूले बढाइरहेका बिरुवाहरूको ग्राफको आकार बुझ्न आवश्यक छ।

यदि किसानसँग तापक्रमको नियन्त्रण छ, उदाहरणका लागि व्यावसायिक हठहाउसमा, तिनीहरूले आफ्ना बिरुवाहरूका लागि अनुकूलन गर्न सक्छन्। उदाहरणका लागि, व्यावसायिक हठहाउसमा टमाटर उमार्दा तापक्रम दिनमा लगभग 25°C र रातमा 20°C राखिन्छ ताकि सबैभन्दा छिटो वृद्धि प्राप्त गर्न सकियोस्।

🍅 यी तापक्रमहरू कृत्रिम बत्तीहरू, मलहरू, र नियन्त्रण गरिएको CO यो कोडले CSV फाइल खोल्छ, त्यसपछि अन्त्यमा नयाँ पङ्क्ति थप्छ। पङ्क्तिमा हालको मिति र समयलाई मानिसले सजिलै बुझ्न सक्ने ढाँचामा रूपान्तरण गरिएको छ, त्यसपछि IoT उपकरणबाट प्राप्त तापक्रम राखिएको छ। डाटा ISO 8601 ढाँचामा टाइमजोनसहित, तर माइक्रोसेकेन्ड बिना, भण्डारण गरिन्छ।

यो कोड पहिले जस्तै चलाउनुहोस्, सुनिश्चित गर्नुहोस् कि तपाईंको IoT उपकरणले डाटा पठाइरहेको छ। temperature.csv नामको CSV फाइल त्यही फोल्डरमा सिर्जना हुनेछ। यदि तपाईं यसलाई हेर्नुहुन्छ भने, तपाईंले मिति/समय र तापक्रम मापनहरू देख्नुहुनेछ:
```
date,temperature
2021-04-19T17:21:36-07:00,25
2021-04-19T17:31:36-07:00,24
2021-04-19T17:41:36-07:00,25
```
डाटा संकलन गर्न यो कोड केही समयको लागि चलाउनुहोस्। आदर्श रूपमा, तपाईंले GDD गणनाको लागि पर्याप्त डाटा संकलन गर्न यो एक दिनभरि चलाउनु पर्छ।

💁 यदि तपाईं भर्चुअल IoT उपकरण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ भने, र्यान्डम चेकबक्स चयन गर्नुहोस् र दायरा सेट गर्नुहोस् ताकि तापक्रम मान प्रत्येक पटक फर्किंदा उस्तै नआओस्।

> 💁 यदि तपाईं यो एक दिनभरि चलाउन चाहनुहुन्छ भने, तपाईंको सर्भर कोड चलिरहेको कम्प्युटर निद्रामा नजाओस् भनेर सुनिश्चित गर्नुहोस्, या त पावर सेटिङ परिवर्तन गरेर, या [यो सिस्टम सक्रिय राख्ने Python स्क्रिप्ट](https://github.com/jaqsparow/keep-system-active) जस्तै केही चलाएर।

💁 तपाईं यो कोड code-server/temperature-sensor-server फोल्डरमा फेला पार्न सक्नुहुन्छ।

कार्य - भण्डारण गरिएको डाटा प्रयोग गरेर GDD गणना गर्नुहोस्

एक पटक सर्भरले तापक्रम डाटा संकलन गरेपछि, बोटको लागि GDD गणना गर्न सकिन्छ।

यसलाई म्यानुअल रूपमा गर्नका लागि चरणहरू:

बोटको लागि आधार तापक्रम पत्ता लगाउनुहोस्। उदाहरणका लागि, स्ट्रबेरीको लागि आधार तापक्रम 10°C हो।
temperature.csv बाट दिनको उच्चतम र न्यूनतम तापक्रमहरू पत्ता लगाउनुहोस्।
पहिले दिइएको GDD गणना प्रयोग गरेर GDD गणना गर्नुहोस्।

उदाहरणका लागि, यदि दिनको उच्चतम तापक्रम 25°C हो, र न्यूनतम तापक्रम 12°C हो:

25 + 12 = 37
37 / 2 = 18.5
18.5 - 10 = 8.5

त्यसैले स्ट्रबेरीले 8.5 GDD प्राप्त गरेको छ। स्ट्रबेरीलाई फल दिन लगभग 250 GDD चाहिन्छ, त्यसैले अझै केही समय लाग्छ।

🚀 चुनौती

बोटलाई बढ्नको लागि तापक्रम मात्र चाहिँदैन। अरू के चाहिन्छ?

यीका लागि, पत्ता लगाउनुहोस् कि तिनीहरूलाई मापन गर्न सेन्सरहरू छन् कि छैनन्। यी स्तरहरू नियन्त्रण गर्न एक्ट्युएटरहरू के छन्? बोटको वृद्धि अनुकूल बनाउन एक वा बढी IoT उपकरणहरू कसरी एकसाथ राख्नुहुन्छ?

पोस्ट-लेक्चर क्विज

समीक्षा र आत्म अध्ययन

डिजिटल कृषि विकिपीडिया पृष्ठ मा डिजिटल कृषि बारे थप पढ्नुहोस्। साथै प्रिसिजन कृषि विकिपीडिया पृष्ठ मा प्रिसिजन कृषि बारे थप पढ्नुहोस्।
पूर्ण ग्रोइङ डिग्री डेज गणना यहाँ दिइएको सरल गणनाभन्दा बढी जटिल छ। ग्रोइङ डिग्री डे विकिपीडिया पृष्ठ मा जटिल समीकरण र आधाररेखाभन्दा तलको तापक्रमसँग कसरी व्यवहार गर्ने बारे थप पढ्नुहोस्।
यदि हामीले खेतीका लागि उस्तै विधिहरू प्रयोग गरिरह्यौं भने भविष्यमा खाना अभाव हुन सक्छ। भविष्यका हाई-टेक फार्महरू YouTube भिडियो मा हाई-टेक खेती प्रविधिहरूको बारेमा थप जान्नुहोस्।

असाइनमेन्ट

Jupyter Notebook प्रयोग गरेर GDD डाटा भिजुअलाइज गर्नुहोस्

अस्वीकरण:
यो दस्तावेज़ AI अनुवाद सेवा Co-op Translator प्रयोग गरेर अनुवाद गरिएको छ। हामी शुद्धताको लागि प्रयास गर्छौं, तर कृपया ध्यान दिनुहोस् कि स्वचालित अनुवादहरूमा त्रुटिहरू वा अशुद्धताहरू हुन सक्छ। यसको मूल भाषा मा रहेको मूल दस्तावेज़लाई आधिकारिक स्रोत मानिनुपर्छ। महत्वपूर्ण जानकारीको लागि, व्यावसायिक मानव अनुवाद सिफारिस गरिन्छ। यस अनुवादको प्रयोगबाट उत्पन्न हुने कुनै पनि गलतफहमी वा गलत व्याख्याको लागि हामी जिम्मेवार हुने छैनौं।

23 KiB Raw Permalink Blame History