PTM - 50 Система физиологического и экологического мониторинга растений

Предисловие

Система физиологического и экологического мониторинга растений PTM - 50 была модернизирована на основе оригинального PTM - 48A и позволяет осуществлять долгосрочный и автоматический мониторинг скорости фотосинтеза растений, скорости транспирации, состояния физиологического роста растений, факторов окружающей среды, чтобы получить полную информацию о растениях.

Основные функциональные характеристики

·Система оснащена четырьмя автоматически открывающимися лопастными камерами, которые получают скорость обмена CO2 и H2O для лопастей за 20 секунд.

·Система оснащена одним цифровым каналом, подключенным к многофункциональному датчику RTH - 50 (может измерять общее излучение, эффективное излучение фотосинтеза, температуру и влажность воздуха, температуру точки росы и т.д.).

·Аналитический блок был обновлен до двухканального измерения, новый PTM - 50 был измерен предыдущим анализатором по времени и обновлен до двух независимых анализаторов, которые измеряли разницу концентраций эталонного газа и пробного газа в режиме реального времени, повышая толерантность к колебаниям CO2 и H2O в окружающей среде, а данные были более стабильными и надежными.

·Дополнительные датчики мониторинга физиологических индикаторов растений передают данные беспроводным способом, датчики могут быть независимо подключены к ПК и установлены более гибко.

·Мониторинг флуоресценции хлорофилла в реальном времени может осуществляться одновременно с модулем автоматического мониторинга флуоресценции хлорофилла.

·Система обеспечивает беспроводную связь и сетевое взаимодействие через 2,4 ГГц RF и 3G.

На рисунке показана структура системы PTM - 50.

Области применения

·Применяется в таких областях исследований, как физиология растений, экология, агрономия, садоводство, растениеводство, инфраструктурное сельское хозяйство, водосберегающее сельское хозяйство

·Сравнение различий между видами и разновидностями

·Сравните влияние различных процессов и условий культивирования на растения

·Изучение факторов, ограничивающих фотосинтез, транспирацию и рост растений

·Изучение влияния среды роста на растения и реакции растений на изменения окружающей среды

На рисунке выше изображен главный компьютер с круглой камерой.

Основные конфигурации

·Консоль системы 1×PTM - 50

·Адаптер питания 1×

·Подключение аккумулятора 1×

·Многофункциональный датчик 1xRTH - 50

·4 × LC - 10R, измеренная площадь 10 см2

·Газопровод 4×4 м

·Кронштейн из нержавеющей стали 2×1,5 м

·Выбор беспроводного датчика

·Английское программное обеспечение

·Описание на английском языке

Технические показатели

·Режим работы: Автоматическое непрерывное измерение

·Время взятия проб из камеры лопастей: 20s

·Принцип измерения CO2: двухканальный нераспределенный инфракрасный газоанализатор

·Диапазон измерения концентрации CO2: 0 - 1000 ppm

·Номинальный диапазон измерений скорости обмена CO2: 70 - 70 мкмоль CO2 m - 2 s - 1

·Принцип измерения H2O: интегрированный датчик температуры и влажности воздуха

·Скорость потока воздуха в камере лопастей: 0,25 л / мин

·Многофункциональный датчик RTH - 50: температура от - 10 до 60°C; Относительная влажность: 3 - 100% RH; фотосинтетическое эффективное излучение: 0 - 2500 мкмолм - 2s - 1

·Интервал измерения: 5 - 120 минут пользователь настраивает

·Емкость хранилища: 1200 единиц данных с частотой выборки 30 минут для хранения в течение 25 дней

·Стандартная длина соединительной трубы: 4m 

·Источник питания: от 9 до 24 VDC

·Способы связи: 2,4 ГГц RF и 3G сетевая связь

·Уровень защиты окружающей среды: IP55

·Дополнительные камеры и датчики

1.LC - 10R прозрачная листовая камера: круглая, площадь 10 см2, скорость потока воздуха 0,23 ± 0,05 л / мин

2.Прозрачная листовая камера LC - 10S: прямоугольная, 13 × 77 мм, 10 см2, скорость потока воздуха 0,23 ± 0,05 л / мин

3.Модуль автоматического мониторинга флуоресценции хлорофилла MP110, который автоматически контролирует Ft, QY и другие параметры флуоресценции хлорофилла

4.Датчик температуры лопастей LT - 1: диапазон измерений 0 - 50°C

5.Датчик температуры лопастей LT - 4: интегрировано 4 датчика LT - 1 для оценки средней температуры поверхности лопастей

6.Инфракрасный датчик температуры LT - IRz: диапазон 0 - 60°C, диапазон обзора 5: 1

7.SF - 4 Датчик потока стеблей растений: до 10 мл / ч для стеблевых стержней диаметром 2 - 5 мм

8.SF - 5 Датчик потока стеблей растений: до 10 мл / ч для стеблевых стержней диаметром 4 - 10 мм

9.Сенсор микроизменения стеблевых стержней SD - 5: ход от 0 до 5 мм, для стеблевых стержней диаметром 5 - 25 мм

10.Сенсор микроизменений стеблевых стержней SD - 6: ход от 0 до 5 мм, для стеблевых стержней диаметром 2 - 7 см

11.Сенсор микроизменений стеблевых стержней SD - 10: ход от 0 до 10 мм, для стеблевых стержней диаметром 2 - 7 см

12.Датчик роста ствола DE - 1: ход от 0 до 10 мм для ствола дерева диаметром более 6 см

13.Большой датчик роста плодов FI - L: диапазон от 30 до 160 мм для круглых плодов

14.Датчик роста плодов среднего размера FI - M: диапазон от 15 до 90 мм для круглых плодов

15.Миниатюрный датчик роста плодов FI - S: диапазон от 7 до 45 мм для круглых плодов

16.Миниатюрный датчик роста плодов FI - XS: ход от 0 до 10 мм для круглых плодов диаметром от 4 до 30 мм.

17.Высокий датчик SA - 20: диапазон от 0 до 50 см

18.SMTE трехпараметрический датчик влажности почвы, температуры и электропроводности: от 0 до 100% vol.% WC; От - 40 до 50 °C; от 0 до 15 дС / м

19.PIR - 1 Фотосинтетический эффективный датчик излучения: длина волны от 400 до 700 нм, сила света от 0 до 2500 мкмоль - 1с - 1

20.Общий датчик излучения TIR - 4: длина волны от 300 до 3000 нм, излучение от 0 до 1200 Вт / м2

21.ST - 21 Датчик температуры почвы: диапазон от 0 до 50°C

22.Датчик влажности лопастей LWS - 2: генерирует индикаторный сигнал, пропорциональный влажности поверхности датчика

Программный интерфейс и данные

На рисунке справа показаны непрерывные изменения CO2 (CO2 EXCHANGE), стеблевого потока (SAP FLOW), скорости транспирации (VPD), фотосинтетического эффективного излучения (PAR) в течение 24 часов, чего не может сделать портативный фотосинтезатор

Примеры применения

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

В этом исследовании измеряются изменения в скорости поглощения CO2 при высоких температурах в шкале сутра (Hylocereus undatus, плод - плод дракона) и столбе змеиного кнута (Selenicereus megalanthus) и анализируются их физиологические и биохимические изменения.

Место происхождения

Европа

Выбор технического решения

1)Состав фотосинтеза с хлорофилловым флуоресцентным прибором

2)Система измерения фотосинтеза и флуоресценции хлорофилла в сочетании с FluorCam

3)Альтернативная гиперспектральная визуализация для исследования пространственно - временных изменений фотосинтеза от монолопастей до комбинированного коронарного слоя

4)Дополнительный измерительный блок O2

5)Альтернативный комплект инфракрасных тепловизионных блоков для анализа динамики проводимости пористости

6)Можно выбрать интеллектуальный светодиодный источник PSI

7)Дополнительные приборы для измерения растений (лопастей), такие как FluorPen, SpectraPen, PlantPen и другие, для всестороннего анализа физиологической экологии листьев растений

8)Дополнительно Ecodrone ® Платформа БПЛА оснащена гиперспектральными и инфракрасными тепловизионными датчиками для исследования пространственно - временной структуры

Отдельные ссылки

1.Сун Цзунхэ, Чжэн Вэньинь и Чжан Сюэкун. Анализ основных компонентов и всесторонняя оценка характеристик засухоустойчивости капусты капусты. Сельскохозяйственные науки Китая 44, 1775 - 1787 (2011).

2.Ли Тинтинг, Цзян Чжаохуэй, Мин Вэньфан, Цзян Гуаньян & Раоюань. Моделирование и прогнозирование скорости обмена CO2 в томатных листьях на основе генетических выражений. Чжэцзянский сельскохозяйственный журнал 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).