Sistema de monitoreo fisiológico y ecológico vegetal PTM - 50

Prólogo

El sistema de monitoreo ecológico fisiológico vegetal PTM - 50 se ha actualizado sobre la base del PTM - 48a original, que puede monitorear automáticamente la tasa de fotosíntesis y la tasa de transpiración de las plantas a largo plazo, el Estado de crecimiento fisiológico de las plantas y los factores ambientales, obteniendo así información completa sobre las plantas.

Principales características funcionales

·El sistema cuenta con cuatro cámaras de hojas abiertas y cerradas automáticamente, que pueden obtener las tasas de intercambio de CO2 y H2O de las hojas en 20 segundos.

·El sistema está equipado de serie con un canal digital conectado al sensor multifuncional rth - 50 (que puede medir la radiación total, la radiación fotosintética efectiva, la temperatura y humedad del aire, la temperatura del punto de rocío, etc.).

·La unidad de análisis se actualizó a la medición de doble canal, y el nuevo PTM - 50 se actualizó de la medición de tiempo compartido de un analizador anterior a dos analistas independientes para medir la diferencia de concentración entre el gas de referencia y el gas de muestra en tiempo real, lo que mejoró la tolerancia a las fluctuaciones ambientales de CO2 y h2o, y los datos fueron más estables y confiables.

·Los sensores opcionales de monitoreo de indicadores fisiológicos vegetales transmiten datos de forma inalámbrica, y los sensores se pueden conectar de forma independiente a la PC y el despliegue es más flexible.

·Al mismo tiempo, se puede equipar con un módulo de monitoreo automático de fluorescencia de clorofila para el monitoreo en tiempo real de fluorescencia de clorofila.

·El sistema realiza la comunicación inalámbrica y la red a través de 2,4 GHz RF y 3g.

La imagen de arriba muestra el diagrama de estructura del sistema PTM - 50.

Área de aplicación

·Se aplica a la fisiología vegetal, ecología, agronomía, horticultura, agronomía, agricultura de instalaciones, agricultura de ahorro de agua y otros campos de Investigación.

·Comparación de las diferencias entre diferentes especies y variedades

·Comparación de los efectos de diferentes tratamientos y diferentes condiciones de cultivo en las plantas

·Estudiar los factores de restricción de la fotosíntesis, la transpiración y el crecimiento de las plantas

·Estudiar el impacto del entorno de crecimiento en las plantas y la respuesta de las plantas a los cambios ambientales

La imagen de arriba muestra la foto de la máquina principal y la Cámara de hojas redondas.

Composición básica de la configuración

·Consola del sistema 1 × PTM - 50

·1 × conector de alimentación

·1 × cable de conexión de batería

·Sensor multifuncional 1 × rth - 50

·Cámara de hojas 4 × LC - 10r, área de medición 10 cm2

·Tubo de conexión de gas de 4 × 4 metros

·Soporte de acero inoxidable de 2 × 1,5 metros

·Selección de sensores inalámbricos

·Software en inglés

·Instrucciones en inglés

Indicadores técnicos

·Modo de trabajo: medición automática continua

·Tiempo de muestreo de la Cámara de hojas: 20s

·Principio de medición del co2: analizador de gas infrarrojo no disperso de doble canal

·Rango de medición de la concentración de co2: 0 - 1000 PPM

·Rango de medición nominal de la tasa de intercambio de co2: - 70 - 70 μmolco2 M - 2 S - 1

·Principio de medición del h2o: sensor integrado de temperatura y humedad del aire

·Caudal de aire de la Cámara de hojas: 0,25 L / min

·Sensor multifuncional rth - 50: temperatura - 10 a 60 grados celsius; Humedad relativa: 3 - 100% rh; radiación fotosintética efectiva: 0 - 2500 μmolm - 2s - 1

·Intervalo de medición: 5 - 120 minutos personalizado por el usuario

·Capacidad de almacenamiento: 1.200 datos, 25 días de almacenamiento a 30 minutos de frecuencia de muestreo

·Longitud estándar del tubo de conexión: 4M

·Fuente de alimentación: 9 a 24 VDC

·Modo de comunicación: comunicación de red RF y 3G de 2,4 GHz

·Nivel de protección ambiental: ip55

·Cámara de distribución opcional y sensores

1.Cámara de hoja transparente LC - 10r: Cámara de hoja redonda, superficie de 10 cm 2, velocidad de flujo de aire de 0,23 ± 0,05l / min

2.Cámara de hoja transparente LC - 10s: Cámara de hoja rectangular, 13 × 77 mm, 10 cm 2, velocidad de flujo de aire 0,23 ± 0,05l / min

3.El módulo de monitoreo automático de fluorescencia de clorofila mp110 puede monitorear automáticamente parámetros de fluorescencia de clorofila como FT y qy.

4.Sensor de temperatura foliar LT - 1: rango de medición 0 - 50 ℃.

5.Sensor de temperatura foliar LT - 4: 4 sensores LT - 1 integrados para estimar la temperatura media foliar

6.Sensor de temperatura infrarroja LT - irz: rango 0 - 60 ° c, rango de visión 5: 1

7.Sensor de flujo de tallos de plantas SF - 4: máximo 10 ml / h, adecuado para tallos de 2 - 5 mm de diámetro

8.Sensor de flujo de tallos de plantas SF - 5: máximo 10 ml / h, adecuado para tallos de 4 - 10 mm de diámetro

9.Sensor de microcambio de tallo SD - 5: recorrido de 0 a 5 mm, adecuado para tallos de 5 - 25 mm de diámetro

10.Sensor de microcambio de tallo SD - 6: recorrido de 0 a 5 mm, adecuado para tallos de 2 - 7 cm de diámetro

11.Sensor de microcambio de tallo SD - 10: recorrido de 0 a 10 mm, adecuado para tallos de 2 - 7 cm de diámetro

12.Sensor de crecimiento del tronco de de - 1: recorrido de 0 a 10 mm, adecuado para troncos de más de 6 cm de diámetro

13.Sensor de crecimiento de frutas grandes fi - l: rango de 30 a 160 mm, adecuado para frutas redondas

14.Sensor de crecimiento de frutas medianas fi - m: rango de 15 a 90 mm, adecuado para frutas redondas

15.Sensor de crecimiento de frutos pequeños fi - s: rango de 7 a 45 mm, adecuado para frutos redondos

16.Sensor de crecimiento de frutos en miniatura fi - xs: recorrido de 0 a 10 mm, adecuado para frutos redondos de 4 a 30 mm de diámetro

17.Sensores de altura de planta SA - 20: rango 0 a 50 cm

18.Sensores de tres parámetros de humedad, temperatura y conductividad eléctrica del suelo smte: 0 a 100% vols.% wc; - 40 a 50 ° c; 0 a 15 DS / M

19.Sensor de radiación fotosintética efectiva PIR - 1: longitud de onda 400 a 700 nm, intensidad de luz 0 a 2500 μmolm - 1s - 1

20.Sensor de radiación total TIR - 4: longitud de onda 300 a 3000 nm, radiación 0 a 1200w / m2

21.Sensor de temperatura del suelo ST - 21: rango 0 a 50 ° C

22.Sensor de humedad de la hoja LWS - 2: produce una señal de indicación proporcional a la humedad de la superficie del sensor

Interfaz de software y datos

La imagen de arriba a la derecha muestra cambios continuos en CO2 (co2 exchange), flujo de tallos (sap flow), tasa de transpiración (vpd), radiación fotosintética efectiva (par) en 24 horas, lo que no se puede hacer con un fotosintético portátil.

Casos de aplicación

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

Este estudio midió los cambios en la absorción de CO2 a altas temperaturas en la escala celestial (hyocereus undatus, fruta de pitaya) y la columna de látigo de serpiente (selencereus megalanthus), y analizó sus cambios fisiológicos y bioquímicos.

Origen

Europa

Selección de programas técnicos

1)Formar un sistema de medición de fotosíntesis y fluorescencia de clorofila con un medidor de fluorescencia de clorofila

2)Combinado con fluorcam para formar un sistema de medición de imágenes de fotosíntesis y fluorescencia de clorofila

3)Imagen hiperespectral opcional para lograr cambios espacio - temporales en la fotosíntesis desde hojas individuales hasta coronas compuestas

4)Opcional con unidad de medición de O2

5)Opcional con unidad de imágenes térmicas infrarrojas para analizar la dinámica de la conductividad estomacal

6)Fuente de Luz LED inteligente PSI opcional

7)Opcional con instrumentos de medición de plantas (hojas) portátiles como fluorpen, spectropen y plantpen para analizar exhaustivamente la ecología fisiológica de las hojas de las plantas

8)Opcional con ecodrone ® La Plataforma de drones está equipada con sensores de imágenes térmicas hiperespectrales e Infrarrojas para investigar el patrón espacio - temporal.

Algunas referencias

1.Song zonghe, Zheng wenyin & Zhang xuekun. Análisis de componentes principales y evaluación integral de los rasgos relacionados con la tolerancia a la sequía de la colza de col rizada. Ciencias Agrícolas de China 44, 1775 - 1787 (2011).

2.Li tingting, Jiang zhaohui, Min wenfang, Jiang Guan Yang & Rao yuan. Modelado y predicción de la tasa de intercambio de CO2 de las hojas de tomate basado en la programación de expresiones genéticas. Journal of Zhejiang Agricultural Science 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).