Sistemul de monitorizare fizio-ecologică a plantelor PTM-50

Prefaţa

Sistemul de monitorizare ecologică fiziologică a plantelor PTM-50 a fost actualizat pe baza originalului PTM-48A, care poate monitoriza pe termen lung și automat rata fotosintezei plantelor, rata de evaporare, starea de creștere fiziologică a plantelor și factorii de mediu pentru a obține informații cuprinzătoare despre plante.

Caracteristici principale

·Sistemul are patru camere cu lame deschise automat pentru a obține rata de schimb CO2 și H2O a lamei în 20 de secunde.

·Sistemul este echipat cu un canal digital pentru a conecta senzorul multifuncțional RTH-50 (poate determina radiația totală, radiația fotosintetică eficientă, temperatura și umiditatea aerului, temperatura punctului de rouă etc.).

·Unitatea de analiză a fost îmbunătățită pentru măsurarea cu două canale, iar noul model PTM-50 a fost măsurat în timp împărțit de un analizator anterior și a fost îmbunătățit la două analizatoare independente pentru a măsura diferența de concentrație a gazelor de referință și a gazelor eșantionate în timp real, îmbunătățind toleranța la fluctuațiile de CO2 și H2O din mediu și oferind date mai stabile și mai fiabile.

·Senzorii opționali de monitorizare a indicatorilor fiziologici ai plantelor transmit date fără fir și pot fi conectați independent la PC pentru o configurație mai flexibilă.

·Modulul de monitorizare automată a fluorescenţei clorofilice poate fi echipat în acelaşi timp pentru monitorizarea în timp real a fluorescenţei clorofilice.

·Sistemul oferă comunicații și rețea fără fir prin intermediul frecvențelor RF și 3G de 2,4 GHz.

Structura sistemului PTM-50

Domeniul de aplicare

·Aplicate în domeniile de cercetare precum fiziologia plantelor, ecologia, agronomia, grădinăria, cronologia, agricultura de instalații și agricultura de economisire a apei.

·Comparaţi diferitele specii şi varietăţi

·Compararea efectelor diferitelor tratamente și condiții de cultură asupra plantelor

·Studiul factorilor de limitare a fotosintezei, evaporării și creșterii plantelor

·Studiul impactului mediului de creștere asupra plantelor și a răspunsului plantelor la schimbările de mediu

Fotografia de mai sus pentru gazdă cu camera de folii rotunde

Configurarea de bază

·1 x PTM-50 consolă de sistem

·Adaptor de alimentare 1×

·1 x cablu de baterie

·Senzor multifuncțional RTH-50

·4 x LC-10R cameră de frunze, suprafață de măsurare 10 cm2

·4 x 4 m țeavă de conexiune a gazelor

·2 x 1,5 m suport din oțel inoxidabil

·Senzor wireless opțional

·Software în limba engleză

·Instrucțiuni în limba engleză

Indicatorii tehnici

·Mod de lucru: Măsurare automată continuă

·Timp de prelevare: 20s

·Principiul de măsurare a CO2: analizator de gaze infraroșii non-disperse cu două canale

·Intervalul de măsurare a concentraţiei de CO2: 0-1000 ppm

·Intervalul nominal de măsurare a ratei de schimb CO2: -70-70 μmolCO2 m-2 s-1

·Principiul de măsurare H2O: senzor integrat de temperatură și umiditate a aerului

·Rata de flux al aerului: 0.25L / min

·Senzor multifuncțional RTH-50: temperatura de la -10 la 60 °C; Umiditate relativă: 3-100% RH; radiații fotosintetice eficiente: 0-2500 μmolm-2s-1

·Intervalul de măsurare: 5-120 minute

·Capacitate de stocare: 1.200 de date, stocate pentru 25 de zile la o frecvență de eșantionare de 30 de minute

·Lungimea standard a tubului de conectare: 4m 

·Sursă de alimentare: 9 - 24 Vdc

·Modalitate de comunicare: 2.4GHz RF și rețea 3G

·Nivel de protecție a mediului: IP55

·Camere şi senzori opţionale

1.LC-10R cameră cu folii transparente: cameră cu folii rotunde, suprafață 10cm2, viteză de flux de aer 0,23 ± 0,05L / min

2.LC-10S cameră de folii transparente: cameră de folii dreptunghiulare, 13 × 77mm, 10cm2, debitul de aer 0,23 ± 0,05L / min

3.Modulul de monitorizare automată a fluorescenței clorofile MP110, care poate monitoriza automat parametrii de fluorescență a clorofilei Ft, QY și altele

4.LT-1 Senzor de temperatură a suprafeței lamei: interval de măsurare 0-50 ℃

5.Senzor de temperatură a suprafeței foliei LT-4: 4 senzori LT-1 integrati pentru a estima temperatura medie a suprafeței foliei

6.Senzor de temperatură în infraroșu LT-IRz: interval 0-60 °C, câmp de vedere 5:1

7.SF-4 senzor de flux pentru tulpine de plante: max 10ml / h, pentru tulpine de 2-5mm diametru

8.SF-5 senzor de flux pentru tulpine de plante: max 10ml / h, pentru tulpine de 4-10mm diametru

9.SD-5 senzor de microvariabilitate a tulpinii: curs de 0-5mm, pentru tulpini cu diametru de 5-25mm

10.SD-6 senzor de microvariabilitate a tulpinii: curs de 0-5 mm, pentru tulpini cu diametru de 2-7 cm

11.SD-10 senzor de microvariabilitate a tulpinii: curs de 0-10mm, pentru tulpini cu diametru de 2-7cm

12.Senzor de creștere a trunchiului DE-1: distanță de 0 până la 10 mm, potrivit trunchiului cu diametrul de peste 6 cm

13.Senzor de creștere a fructelor mari FI-L: interval de 30 până la 160 mm pentru fructe rotunde

14.Senzor de creștere a fructelor de dimensiuni medii FI-M: interval de 15-90 mm pentru fructe rotunde

15.Senzor de creștere pentru fructe mici FI-S: interval de 7-45 mm pentru fructe rotunde

16.Senzor de creștere a fructelor miniatur FI-XS: distanță de 0 până la 10 mm, pentru fructe rotunde cu diametru de 4 până la 30 mm

17.Senzor de înălţime SA-20: interval de 0 până la 50 cm

18.Senzori SMTE pentru umiditatea solului, temperatura și conductivitatea electrică cu trei parametri: 0 până la 100% vol.% WC; -40 până la 50 °C; 0 până la 15 dS/m

19.PIR-1 senzor de radiații eficiente fotosintetice: lungimi de undă de la 400 la 700 nm, intensitate luminoasă de la 0 la 2500 μmolm-1s-1

20.TIR-4 senzori de radiație totală: lungimi de undă de la 300 la 3000 nm, radiații de la 0 la 1200 W/m2

21.ST-21 Senzor de temperatură a solului: interval de la 0 la 50 °C

22.Senzor de umiditate LWS-2: generează un semnal de indicare proporțional cu umiditatea suprafeței senzorului

Interfețe software și date

Figura de mai sus în dreapta arată schimbările continue ale CO2 (CO2 CHANGE), fluxului SAP (SAP FLOW), ratei de evaporare (VPD) și radiației fotosintetice eficiente (PAR) în decurs de 24 de ore, ceea ce nu poate fi realizat cu un fotosintetizor portabil.

Cazul de aplicare

Net CO2 uptake rates for Hylocereus undatus and Selenicereus megalanthus under field conditions: Drought influence and a novel method for analyzing temperature dependence, Ben –Asher. J. et al. 2006, Photosynthetica, 44(2): 181-186

Studiul a măsurat schimbările în absorbția de CO2 la temperaturi ridicate de către Hylocereus undatus și Selenicereus megalanthus și a analizat modificările fizio-biochimice ale acestora.

Originea

europeană

Opțiuni tehnice

1)Sistem de măsurare a fluorescenţei prin fotosinteză şi clorofilă

2)Sistem de măsurare cu fluorescență pentru fotosinteză și clorofilă în asociere cu FluorCam

3)Opțional cu imagistică spectrală înaltă pentru studiul schimbărilor în timp și spațiu pentru fotosinteză, de la lame unice la coroane compuse

4)Unitate de măsurare O2 opțională

5)Opțional cu unitate de imagini termice infraroșii pentru analiza dinamicii conductivității porelor

6)Sursă de lumină LED inteligentă PSI opțională

7)Opțional cu instrumente portabile de măsurare a plantelor, cum ar fi FluorPen, SpectraPen și PlantPen, pentru analiza completă a ecologiei plantelor

8)Opțional cu ECODRONE ® Platforma dronelor utilizează senzori de imagini termice cu spectru înalt și infraroșu pentru cercetarea peisajului spațiu-timp

Parţiale referinţe

1.Song Song, Zheng & Zhang Xu Kung. Analiza și evaluarea sintetică a principalelor componente ale proprietăților legate de rezistența la secetă. Științe agricole din China 44, 1775–1787 (2011).

2.Li Ting Ting, Jiang Chaohui, Min Wen Fang, Gin Xuan Yang și Rao Yuan. Modelarea și prognoza ratei de schimb de CO2 pe baza expresiei genetice programate cu frunze de roșii. Zhejiang Agriculture Journal 28, 1616–1623 (2016).

3.Ton, Y. ADVANTAGES OF THE CONTINUOUS AROUND-THE-CLOCK MONITORING OF THE LEAF CO2 EXCHANGE IN PLANT RESEARCH AND IN CROP GROWING. 5

4.Jiang, Z. H., Zhang, J., Yang, C. H., Rao, Y. & Li, S. W. Comparison and Verification of Methods for Multivariate Statistical Analysis and Regression in Crop Modelling. in Proceedings of the 2015 International Conference on Electrical, Automation and Mechanical Engineering (Atlantis Press, 2015). doi:10.2991/eame-15.2015.163

5.Ben-Asher, J., Garcia y Garcia, A. & Hoogenboom, G. Effect of high temperature on photosynthesis and transpiration of sweet corn (Zea mays L. var. rugosa). Photosynthetica 46, 595–603 (2008).

6.Schmidt, U., Huber, C. & Rocksch, T. EVALUATION OF COMBINED APPLICATION OF FOG SYSTEM AND CO2 ENRICHMENT IN GREENHOUSES BY USING PHYTOMONITORING DATA. Acta Horticulturae 1301–1308 (2008).

7.Qian, T. et al. Influence of temperature and light gradient on leaf arrangement and geometry in cucumber canopies: Structural phenotyping analysis and modelling. Information Processing in Agriculture (2018). doi:10.1016/j.inpa.2018.11.002

8.Uwe Schmidt, Ingo Schuch, Dennis Dannehl, Thorsten Rocksch & Sonja Javernik. Micro climate control in greenhouses based on phytomonitoring data.pdf.

9.Turgeman, T. et al. Mycorrhizal association between the desert truffle Terfezia boudieri and Helianthemum sessiliflorum alters plant physiology and fitness to arid conditions. Mycorrhiza 21, 623–630 (2011).

10.Ben-Asher, J., Nobel, P. S., Yossov, E. & Mizrahi, Y. Net CO2 uptake rates for Hylocereus undatus and Selenicereus megalanthus under field conditions: Drought influence and a novel method for analyzing temperature dependence. Photosynthetica 44, 181–186 (2006).

11.Zhaohui, J., Jing, Z., Chunhe, Y., Yuan, R. & Shaowen, L. Performance of classic multiple factor analysis and model fitting in crop modeling. Biol Eng 9, 8

12.Ojha, T., Misra, S. & Raghuwanshi, N. S. Wireless sensor networks for agriculture: The state-of-the-art in practice and future challenges. Computers and Electronics in Agriculture 118, 66–84 (2015).