بڑھتے ہوئے موسم کے مخصوص ادوار کے دوران، آلو کے کاشتکاروں کو سب سے زیادہ موثر طریقے سے کھاد لگانے کے لیے باقاعدگی سے اپنی فصلوں کی نائٹروجن کی کیفیت کی نگرانی کرنی چاہیے۔
ایک عام عمل یہ ہے کہ ہر کھیت میں پودوں سے پتے اکٹھے کیے جائیں اور پھر انھیں نائٹریٹ تجزیہ کے لیے لیبارٹری میں بھیجیں۔ چند دنوں کے اندر، کاشتکاروں کو نتائج موصول ہوتے ہیں جو یہ بتاتے ہیں کہ آیا مزید نائٹروجن کھاد کی ضرورت ہے یا کارکردگی نارمل ہے۔ نظام کام کرتا ہے، لیکن اس عمل کو تیز کیا جا سکتا ہے، کہتے ہیں I. وانگ، مستند یونیورسٹی آف وسکونسن میڈیسن، محکمہ باغبانی
"پتے جمع کرنے میں بہت وقت اور محنت درکار ہوتی ہے،" وانگ کہتے ہیں۔
"اور بعض اوقات نتائج گمراہ کن ہو سکتے ہیں، کیونکہ پتوں میں نائٹریٹ کی مقدار بہت سے عوامل سے متاثر ہو سکتی ہے، جیسے کہ موسمی حالات یا نمونے لینے کا وقت۔ اس کے علاوہ، نتائج میدان کے اندر مقامی اختلافات [نائٹروجن کی ضروریات] کو مدنظر نہیں رکھتے۔"
پروجیکٹ کی مالی اعانت USDA نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف فوڈ اینڈ ایگریکلچر، ایک ہائپر اسپیکٹرل کیمرے سے ڈیٹا کو اکٹھا کرنا اور اس پر کارروائی کرنا شامل ہے۔ یہ UAV (بغیر پائلٹ کے فضائی گاڑی) یا کم اڑنے والے ہوائی جہاز پر نصب کیا جاتا ہے جو آلو کے زیر مطالعہ علاقوں پر پرواز کرتا ہے۔
وانگ کی ٹیم تصویروں کو سیزن پلانٹ نائٹروجن سٹیٹس، پیداوار، معیار اور اختتامی سیزن کے معاشی منافع سے منسلک کرنے کے لیے کمپیوٹر ماڈل تیار کر رہی ہے۔
وانگ کہتے ہیں، "میرا عملہ اور میں ایک آن لائن پروگرام تیار کرنے کی امید کرتے ہیں جو ہائپر اسپیکٹرل امیجز کو معلومات میں تبدیل کرے گا کہ کب اور کتنی کھاد ڈالنی ہے تاکہ کاشتکار کم سے کم ماحولیاتی اثرات کے ساتھ زیادہ سے زیادہ منافع کما سکیں،" وانگ کہتے ہیں۔
وانگ کے ایک گریجویٹ طالب علم ٹریور کروسبی کا کہنا ہے کہ "وہ عوامل جو شامیانے کی حالت میں تبدیلی کا باعث بنتے ہیں، جیسے کہ غذائیت کی حیثیت، نمی یا بیماری کی موجودگی اور عدم موجودگی، اسپیکٹرل عکاسی سے وابستہ ہیں اور اس لیے ہائپر اسپیکٹرل امیجز میں ان کا تصور کیا جا سکتا ہے۔" لیب
70 بائی 150 میٹر ریسرچ فیلڈ میں ایک ہی پرواز میں درجنوں تصاویر اکٹھی کی جا سکتی ہیں، جن میں سے ہر ایک میں سینکڑوں سپیکٹرل بینڈ ہوتے ہیں۔ امیج پروسیسنگ کو تیز کرنے کے لیے، وانگ نے دو اہم ملازمین کی خدمات حاصل کیں۔ فل ٹاؤن سینڈ، پروفیسر آف فارسٹ اینڈ وائلڈ لائف ایکولوجی، ریموٹ سینسنگ ٹیکنالوجی میں ایک رہنما ہیں۔ پال مچل، شعبہ زرعی اور اپلائیڈ اکنامکس کے پروفیسر اور ماہر، ایک معاشی تجزیہ کرتے ہیں جس سے ایک کمپیوٹر ماڈل نائٹروجن کے استعمال کے لیے سفارشات پیش کرتا ہے۔
کراسبی نے، زمینی پیمائش میں پیش قدمی کرتے ہوئے، آلو کی نشوونما کے مختلف مراحل پر فیلڈ سروے سائٹس سے ڈیٹا اکٹھا کیا۔ اس میں پتوں کے رقبے کا اشاریہ، پتوں اور تنوں میں نائٹروجن کی کل مقدار، tubers کی تعداد اور انفرادی tubers کا وزن، نیز ماحولیاتی عوامل جیسے مٹی کی نمی اور درجہ حرارت، شمسی تابکاری اور ہوا کی رفتار شامل ہیں۔ کٹائی کے وقت، یہ tubers کی مجموعی پیداوار اور ان کے سائز کی پیمائش کرتا ہے۔
اس کے بعد کراسبی نے ہائپر اسپیکٹرل امیجز کو زمینی پیمائش سے جوڑنے والے بہتر ماڈل تیار کیے۔ مقصد اصل وقت میں فصلوں کی نائٹروجن کی حیثیت کا اندازہ لگانا اور موسم کے اختتام پر tubers کی پیداوار کی پیش گوئی کرنا ہے۔ اس وقت، فیلڈ ورک اور امیج پروسیسنگ مکمل ہو چکی ہے، اور کراسبی ماڈل کی ترقی پر توجہ دے رہا ہے۔
وانگ اپنی تحقیق کو ریاست کے آلو اور سبزیوں کے کاشتکاروں کے ساتھ بڑے پیمانے پر شیئر کرتا ہے۔ ریاست بھر کے کسانوں کے ساتھ اس کے اچھے تعلقات ہیں اور بہت سے لوگ ان کی تحقیق کے نتائج کے منتظر ہیں۔