Systém monitorování rostlin PTM-50

Předmluva

Systém monitorování fyziologie a ekologie rostlin PTM-50 byl modernizován na základě původního PTM-48A, který může dlouhodobě a automaticky monitorovat rychlost fotosyntézy rostlin, rychlost odparování, stav fyziologického růstu rostlin a faktory životního prostředí, čímž získává komplexní informace o rostlinách.

Hlavní funkce

·Systém disponuje čtyřmi automaticky otevíracími komorami, které umožňují získat rychlost výměny CO2 a H2O čepele za 20 sekund.

·Systém je standardně vybaven 1 digitálním kanálem pro připojení multifunkčního senzoru RTH-50 (může měřit celkové záření, fotosyntetické účinné záření, teplotu a vlhkost vzduchu, teplotu rosného bodu atd.).

·Analytická jednotka byla upgradována na dvoukanálové měření, nový model PTM-50 byl měřen časově rozděleným jedním předchozím analyzátorem a upgradován na dva nezávislé analyzátory, které měří rozdíl v koncentraci referenčního plynu a vzorkového plynu v reálném čase, čímž se zvýšila odolnost vůči kolísání CO2 a H2O v prostředí a data jsou stabilnější a spolehlivější.

·Volitelné senzory pro monitorování fyziologických indikátorů rostlin přenášejí data bezdrátově a mohou být připojeny nezávisle na PC, což umožňuje flexibilnější uspořádání.

·Chlorofluorescence může být monitorována v reálném čase současně s automatickým monitorovacím modulem chlorofluorescence.

·Systém umožňuje bezdrátovou komunikaci a propojení prostřednictvím 2,4 GHz RF a 3G.

Struktura systému PTM-50

Oblasti použití

·Používá se v oborech fyziologie rostlin, ekologie, agronomie, zahradnictví, plodinářství, zařízení zemědělství, vodohospodářství a dalších výzkumných oblastech

·Porovnání rozdílů mezi různými druhy

·Porovnání vlivu různých způsobů zpracování a různých pěstovacích podmínek na rostliny

·Výzkum faktorů omezujících fotosyntézu, odparování a růst rostlin

·Výzkum vlivu růstového prostředí na rostliny a jejich reakce na změny životního prostředí

Na obrázku výše je fotografie hostitele s kulatými listovými komorami

Základní konfigurační složení

·Systémová konzole PTM-50

·1 x napájecí adaptér

·1 x připojení baterie

·Multifunkční senzor RTH-50

·4 x LC-10R listová komora s měřicí plochou 10 cm2

·4 x 4 m plynový spojovací trubka

·2 x 1,5 m nerezová ocel držák

·Volitelný bezdrátový senzor

·Software v angličtině

·Návod v angličtině

Technické indikátory

·Pracovní způsob: Automatické průběžné měření

·Doba odběru vzorků: 20s

·Princip měření CO2: dvoukanálový analyzátor nedisfereného infračerveného plynu

·Rozsah měření koncentrace CO2: 0-1000 ppm

·Jmenovitý rozsah měření rychlosti výměny CO2: -70-70 μmolCO2 m-2 s-1

·Měřicí princip H2O: integrovaný senzor teploty a vlhkosti vzduchu

·Rychlost průtoku vzduchu v komoře: 0,25 l / min

·RTH-50 multifunkční senzor: teplota -10 až 60 ° C; Relativní vlhkost: 3-100% RH; fotosynteticky účinné záření: 0-2500 μmolm-2s-1

·Interval měření: 5-120 minut na míru uživatele

·Úložiště: 1 200 dat, při frekvenci vzorkování 30 minut je možné ukládat 25 dní

·Standardní délka spojovací trubky: 4m

·Napájení: 9 až 24 Vdc

·Způsob komunikace: 2,4 GHz RF a 3G sítě

·Ochrana životního prostředí: IP55

·Volitelné komory a senzory

1.LC-10R průhledná listová komora: kulatá listová komora, plocha 10cm2, rychlost proudění vzduchu 0,23 ± 0,05L / min

2.LC-10S průhledná lištová komora: obdélníková lištová komora, 13 x 77 mm, 10 cm2, rychlost proudění vzduchu 0,23 ± 0,05 l / min

3.Modul pro automatické monitorování fluorescence chlorofylu MP110 umožňuje automatické monitorování fluorescenčních parametrů chlorofylu, jako jsou Ft a QY

4.LT-1 Senzor povrchové teploty: měřicí rozsah 0-50 °C

5.Senzor teploty plochy LT-4: 4 integrované senzory LT-1 pro odhad průměrné teploty plochy

6.Infračervený senzor teploty LT-IRz: rozsah 0-60 °C, zorné pole 5:1

7.SF-4 Senzor toku rostlinných stonků: max. 10 ml/h, vhodný pro stonkové tyče o průměru 2-5 mm

8.SF-5 Senzor toku rostlinných stonků: max. 10 ml/h, vhodný pro stonkové tyče o průměru 4-10 mm

9.SD-5 Senzor mikrovariací tyče: pohyb 0 až 5 mm, vhodný pro tyče s průměrem 5 až 25 mm

10.SD-6 Senzor mikrovariací tyče: pohyb 0 až 5 mm, vhodný pro tyče o průměru 2-7 cm

11.SD-10 Senzor mikrovariací tyče: pohyb 0 až 10 mm, vhodný pro tyče s průměrem 2 až 7 cm

12.Senzor růstu kmenu DE-1: dosah 0 až 10 mm, vhodný pro kmeny s průměrem vyšším než 6 cm

13.Velký senzor růstu ovoce FI-L: rozsah 30 až 160 mm pro kulaté ovoce

14.Senzor růstu plodů střední velikosti FI-M: rozsah 15 až 90 mm pro kulaté plody

15.Senzor růstu malého ovoce FI-S: rozsah 7 až 45 mm pro kulaté ovoce

16.Senzor růstu mikroplodů FI-XS: dosah 0 až 10 mm, vhodný pro kulaté plody o průměru 4 až 30 mm

17.Senzor výšky SA-20: rozsah 0 až 50 cm

18.SMTE Senzor vlhkosti půdy, teploty a vodivosti tří parametry: 0 až 100 % obj.% WC; -40 až 50 °C; 0 až 15 dS/m

19.Fotosynteticky účinný snímač záření PIR-1: vlnová délka 400 až 700 nm, intenzita světla 0 až 2500 μmolm-1s-1

20.Snímač celkového záření TIR-4: vlnová délka 300 až 3000 nm, záření 0 až 1200 W/m2

21.ST-21 Senzor teploty půdy: rozsah 0 až 50 °C

22.Senzor vlhkosti lopat LWS-2: vytváří indikační signál úměrný vlhkosti povrchu senzoru

Softwarové rozhraní a data

Na obrázku vpravo je zobrazena kontinuální změna CO2 (CO2 CHANGE), SAP FLOW, VPD a PAR během 24 hodin, což není možné s přenosným fotosyntetorem.

Případy použití

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

Tato studie měřila změny v absorpci CO2 u hylocereus undatus a selenicereus megalanthus při vysokých teplotách a analyzovala jejich fyziologické a biochemické změny.

Místo původu

Evropě

Volitelné technické řešení

1)Fotosyntézní a fluorescenční měřicí systémy pro chlorofluorometry

2)Měřicí systém pro fotosyntézu a fluorescenci chlorofylu ve spojení s FluorCam

3)Volitelné využití vysoce spektrálního zobrazování pro studium časoprostorových změn fotosyntézy od jednorázových až po složené koruny

4)Volitelná měřicí jednotka O2

5)Volitelná infračervená tepelná zobrazovací jednotka pro analýzu dynamiky vodivosti vzduchu

6)Volitelný zdroj světla PSI Smart LED

7)Volitelné ruční měřicí přístroje pro rostliny (listy) jako FluorPen, SpectraPen a PlantPen pro komplexní analýzu fyziologické ekologie listů

8)Volitelné ECODRONE ® Platforma dronů s vysoce spektrálními a infračervenými senzory pro výzkum časoprostoru

Část referencí

1.Song Song, Zheng & Zhang Xu Kung. Analýza hlavních složek a komplexní hodnocení vlastností souvisejících s odolností k suchu. Čínské zemědělské vědy 44, 1775–1787 (2011).

2.Li Ting Ting, Jiang Chaohui, Min Wen Fang, Jiang Kuan Yang & Rao Yuan. Modelování a předpověď výměnné míry CO2 na základě programované genetické expresi rajčatových listů. Zhejiang Agricultural 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).