Датчик листа
– Листовой датчик это фитометрический прибор (измерение растений ). физиологических процессов [1] ), который измеряет потерю воды или стресс дефицита воды (WDS) у растений. [2] путем мониторинга уровня влаги в листьях растений в режиме реального времени. Первый датчик листа был разработан LeafSens, израильской компанией, получившей патент США на механическое устройство измерения толщины листа в 2001 году. [3] Компания LeafSen добилась успехов во внедрении своей сенсорной технологии листьев в цитрусовые сады в Израиле. [4] Технология полупроводниковых интеллектуальных датчиков листьев была разработана Университетом Колорадо в Боулдере для НАСА в 2007 году. Она была разработана для мониторинга и контроля потребности в воде в сельском хозяйстве . [5] В 2007 году AgriHouse получила грант STTR Национального научного фонда (NSF) совместно с Университетом Колорадо на дальнейшую разработку технологии твердотельных датчиков листьев для точного управления орошением. [6]
Прецизионный мониторинг
[ редактировать ]Измерение стресса при дефиците воды
[ редактировать ]Исследовательский грант фазы I от Национального научного фонда в 2007 году показал, что технология датчиков листьев может сэкономить от 30% до 50% поливной воды за счет сокращения полива с одного раза в 24 часа до примерно каждых 2–2,5 дней за счет определения приближающегося стресс, связанный с дефицитом воды. [7] Технология датчиков листьев, разработанная AgriHouse, указывает на стресс дефицита воды путем измерения тургорного давления листа, которое резко снижается в начале обезвоживания листьев. Раннее обнаружение надвигающегося стресса дефицита воды у растений может быть использовано в качестве входного параметра для точного управления орошением, позволяя растениям сообщать о потребности в воде непосредственно людям и/или электронным интерфейсам. Например, базовая система, использующая передаваемую по беспроводной сети информацию от нескольких датчиков, соответствующим образом распределенных по различным секторам круглого поля, орошаемого системой орошения с центральным шарниром, может точно сообщать рычагу орошения, когда и какой сектор поля необходимо орошать. [8] [9]
Контроль орошения
[ редактировать ]В ходе полевого исследования, проведенного в 2008 году при поддержке Министерства сельского хозяйства США, датчик листьев AgriHouse SG-1000, прикрепленный к сухим бобам, продемонстрировал 25% экономию поливной воды и затрат на перекачку. [10] В 2010 году Университет Колорадо, Боулдер, штат Колорадо, предоставил AgriHouse Inc эксклюзивную лицензию на свою запатентованную технологию датчиков листьев. [11]
В последние годы был достигнут прецизионный мониторинг орошения с использованием датчика листьев SG-1000 и коммерческих регистраторов данных для контроля орошения. [12] Используя датчик листьев SG-1000 в полевых условиях, исследователи обнаружили прямую корреляцию между толщиной листьев и относительным содержанием воды (RWC) в листьях растений. [13]
Экономия воды и энергии
[ редактировать ]Преимущества устойчивого развития сельского хозяйства в виде экономии воды и энергии были установлены с использованием датчика листьев SG-1000 в полевых условиях и в теплицах. Исследователи растений и агрономы использовали датчик листьев SG-1000 для изучения взаимосвязи между содержанием воды, потенциалом тургидности клеток листа и толщиной листа. С помощью устройства были изучены характеристики листьев растений, включая водный потенциал и взаимосвязь осмотического водного потенциала. [14]
См. также
[ редактировать ]Сноски
[ редактировать ]- ^ «Физиологические функции, характерные для растений, 2009, Национальный центр биологической информации (MeSH)» .
- ^ Кочард Х., Колл Л., Ле Ру Х, Амелио Т. (январь 2002 г.). «Выявление влияния гидравлики растений на закрытие устьиц во время водного стресса у грецкого ореха» . Физиол растений . 128 (1): 282–90. дои : 10.1104/стр.010400 . ПМК 148995 . ПМИД 11788773 .
- ^ Патент США 6185833 , Бравадо Б.А., Шарон Ю., Селигманн Р., «Устройство измерения толщины листа», выдан 13 февраля 2001 г.
- ^ Коэн, Д. (2001). «Фруктовопитие» . Новый учёный (2290).
- ^ «Изобретение CU-Boulder может позволить фермерам сигнализировать о жажде сельскохозяйственных культур | Центр новостей | Университет Колорадо в Боулдере» . Архивировано из оригинала 8 декабря 2009 г. Проверено 30 августа 2009 г.
- ^ «AgriHouse Inc. выигрывает грант NSF на разработку технологии управления водными ресурсами в CU» . ТТО Университета Колорадо. 7 июня 2007 г.
- ^ «Открывая новый лист» (PDF) . Национальный научный фонд. 7 июня 2007 г.
- ^ Джонс, В. (2009). «Новое устройство позволяет растениям говорить: интеллектуальные датчики позволяют производителям сельскохозяйственных культур отправлять текстовые сообщения о необходимости большего количества воды» . IEEE-спектр . Архивировано из оригинала 13 сентября 2012 года.
- ^ М. О'Брайен; М. Уолтон (2010). «Датчик нового листа предупреждает, когда растения испытывают жажду» . Национальный научный фонд .
- ^ «AgriHouse получила эксклюзивную лицензию на технологию датчиков листьев» . Бизнес-отчет Северного Колорадо. 12 января 2010 г.
- ^ «AgriHouse Inc. завершает получение эксклюзивной лицензии для Университета Колорадо по технологиям управления водными ресурсами» . Семена сегодня. 11 января 2010 г.
- ^ «Датчики позволяют фермерам отправлять текстовые сообщения фермерам» . Дополнительная публикация НАСА. Январь 2012.
- ^ Зеилиг, Ханс-Дитер; Стоунер, Ричард Дж.; Линден, Джеймс К. (июль 2012 г.). «Контроль орошения растений вигны с использованием измерения толщины листьев в тепличных условиях». Ирригационная наука . 30 (4): 247–257. дои : 10.1007/s00271-011-0268-2 . S2CID 5030522 .
- ^ Зеилиг, Ханс-Дитер; Вольтер, Адельхайд; Шредер, Фриц-Джеральд (5 марта 2015 г.). «Толщина листа и тургорное давление фасоли при высыхании растений». Наука садоводства . 184 : 55–62. doi : 10.1016/j.scienta.2014.12.025 .
| Типы | |
|---|---|
| Подтипы | |
| Субстраты | |
| Аксессуары | |
| Связанные понятия | |
