Sistema di monitoraggio fitofisiologico-ecologico PTM-50

Preambolo

Il sistema di monitoraggio fisiologico-ecologico delle piante PTM-50 è stato aggiornato sulla base del PTM-48A originale e può monitorare automaticamente a lungo termine la velocità di fotosintesi delle piante, la velocità di evaporazione, lo stato di crescita fisiologica delle piante e i fattori ambientali per ottenere informazioni complete sulle piante.

Caratteristiche principali

·Il sistema dispone di 4 camere a foglia che si aprono automaticamente per ottenere il tasso di scambio di CO2 e H2O della lama in 20 secondi.

·Il sistema è dotato di un canale digitale per collegare il sensore multifunzione RTH-50 (può misurare la radiazione totale, la radiazione fotosintetica efficace, la temperatura e l'umidità dell'aria, la temperatura del punto di rugiada, ecc.).

·L'unità di analisi è stata aggiornata per la misurazione a doppio canale, il nuovo PTM-50 è stato misurato in tempo condiviso da un analizzatore precedente e aggiornato in due analizzatori indipendenti per misurare in tempo reale le differenze di concentrazione del gas di riferimento e del gas campione, migliorando la tolleranza alle fluttuazioni ambientali di CO2 e H2O e rendendo i dati più stabili e affidabili.

·I sensori di monitoraggio fisiologico delle piante opzionali trasmettono i dati in modo wireless e possono essere collegati indipendentemente al PC per una configurazione più flessibile.

·Il monitoraggio della fluorescenza clorofilica in tempo reale può essere effettuato contemporaneamente con un modulo di monitoraggio automatico della fluorescenza clorofilica.

·Il sistema consente la comunicazione wireless e la rete tramite 2,4 GHz RF e 3G.

Struttura del sistema PTM-50

Area di applicazione

·Applicato in fisiologia delle piante, ecologia, agronomia, giardinaggio, coltivazione, agricoltura delle strutture, agricoltura a risparmio idrico e altri settori di ricerca

·Confronta le differenze tra specie e varietà

·Confrontare gli effetti sulle piante di diversi trattamenti e condizioni di coltivazione

·Studiare i fattori limitanti della fotosintesi, dell'evaporazione e della crescita delle piante

·Studiare l'impatto dell'ambiente di crescita sulle piante e la risposta delle piante ai cambiamenti ambientali

La foto sopra per l'ospite con camera rotonda foglia foto

Composizione di base

·1 x PTM-50 console di sistema

·1 x adattatore di alimentazione

·1 x cavo di connessione della batteria

·1 x sensore multifunzione RTH-50

·4× camera foglia LC-10R, area di misura 10 cm2

·Tubo di connessione a gas 4 x 4 metri

·2 x 1,5 m supporto in acciaio inossidabile

·Sensore wireless opzionale

·Software in inglese

·Istruzioni in inglese

Indicatori tecnici

·Modalità di funzionamento: misurazione continua automatica

·Tempo di campionamento: 20s

·Principio di misura del CO2: analizzatore di gas infrarossi non dispersi a doppio canale

·Intervale di misura della concentrazione di CO2: 0-1000 ppm

·Intervalo di misura nominale della velocità di scambio di CO2: -70-70 μmolCO2 m-2 s-1

·Principio di misura H2O: sensore integrato di temperatura e umidità dell'aria

·Velocità di flusso dell'aria: 0.25L / min

·Sensore multifunzione RTH-50: temperatura da -10 a 60 °C; Umidità relativa: 3-100% RH; Radiazione fotosintetica efficace: 0-2500 μmolm-2s-1

·Intervallo di misurazione: 5-120 minuti personalizzati dall'utente

·Capacità di archiviazione: 1.200 dati, archiviazione per 25 giorni con una frequenza di campionamento di 30 minuti

·Lunghezza standard del tubo di collegamento: 4m

·Alimentazione: da 9 a 24 Vdc

·Modalità di comunicazione: 2.4GHz RF e 3G

·Protezione ambientale: IP55

·Camere e sensori opzionali

1.LC-10R camera a foglia trasparente: camera a foglia rotonda, area 10cm2, velocità di flusso d'aria 0,23 ± 0,05L / min

2.LC-10S camera a foglia trasparente: camera a foglia rettangolare, 13 x 77mm, 10cm2, velocità di flusso d'aria 0,23 ± 0,05L / min

3.Modulo di monitoraggio automatico della fluorescenza clorofilica MP110 per monitorare automaticamente i parametri della fluorescenza clorofilica come Ft e QY

4.Sensore di temperatura superficiale LT-1: gamma di misura 0-50°C

5.Sensore di temperatura superficiale LT-4: 4 sensori LT-1 integrati per stimare la temperatura media superficiale

6.Sensore di temperatura a infrarossi LT-IRz: gamma 0-60°C, campo visivo 5:1

7.SF-4 Sensore di flusso per steli vegetali: massimo 10ml/h per steli di diametro 2-5mm

8.SF-5 Sensore di flusso per steli vegetali: massimo 10ml/h, adatto per steli di 4-10mm di diametro

9.SD-5 Sensore di micro variabilità del bastone: percorso da 0 a 5 mm, adatto per bastoni di diametro da 5 a 25 mm

10.SD-6 Sensore di micro variabilità del bastone: percorso da 0 a 5 mm, adatto per bastoni di diametro da 2 a 7 cm

11.SD-10 Sensore di micro variabilità del bastone: percorso da 0 a 10 mm, adatto per bastoni di diametro da 2 a 7 cm

12.Sensore di crescita del tronco DE-1: percorso da 0 a 10 mm, adatto per tronchi di diametro superiore a 6 cm

13.Sensore di crescita di frutta FI-L di grandi dimensioni: gamma da 30 a 160 mm per frutta rotonda

14.Sensore di crescita di frutta FI-M di medie dimensioni: gamma da 15 a 90 mm per frutta rotonda

15.Sensore di crescita di frutta piccolo FI-S: gamma da 7 a 45 mm per frutta rotonda

16.FI-XS Micro sensore di crescita della frutta: portata da 0 a 10 mm, adatto per frutti rotondi di diametro da 4 a 30 mm

17.Sensore di altezza SA-20: gamma da 0 a 50 cm

18.Sensore SMTE di umidità del suolo, temperatura e conduttività elettrica a tre parametri: da 0 al 100% vol.% WC; da -40 a 50 °C; da 0 a 15 dS/m

19.PIR-1 Sensore di radiazione fotosintetica efficace: lunghezza d'onda da 400 a 700 nm, intensità luminosa da 0 a 2500 μmolm-1s-1

20.TIR-4 Sensore di radiazione totale: lunghezze d'onda da 300 a 3000 nm, radiazione da 0 a 1200 W/m2

21.Sensore di temperatura del suolo ST-21: gamma da 0 a 50 °C

22.Sensore di umidità a lama LWS-2: genera segnali indicativi proporzionali all'umidità della superficie del sensore

Interfaccia software e dati

La figura sopra a destra mostra i cambiamenti continui di CO2 (CO2 CHANGE), flusso di stelo (SAP FLOW), velocità di evaporazione (VPD) e radiazione fotosintetica effettiva (PAR) in 24 ore, che un fotosintetizzatore portatile non può fare.

Casi di applicazione

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

Lo studio ha misurato i cambiamenti nel tasso di assorbimento di CO2 a temperature elevate di Hylocereus undatus e Selenicereus megalanthus e ha analizzato i loro cambiamenti fisiologici e biochimici.

Origine

Europa

Scenario tecnico opzionale

1)Sistemi di misura della fluorescenza per fotosintesi e clorofilometri

2)Sistema di misurazione per fotosintesi e fluorescenza clorofilica combinato con FluorCam

3)Studi opzionali sui cambiamenti spazio-temporali per la fotosintesi, dalle monolame alle corone composite, con imaging ad alta spettroscopia

4)Unità di misura O2 opzionale

5)Unità di imaging termico a infrarossi opzionale per analizzare la dinamica della conduttività dei pori

6)Fonte di luce PSI Smart LED opzionale

7)Disponibile con strumenti di misura portatili per piante (foglie) come FluorPen, SpectraPen e PlantPen per un'analisi completa della fisiologia delle foglie vegetali

8)Opzionale con ECODRONE ® Piattaforma di droni con sensori di imaging termica ad alto spettro e infrarossi per la ricerca del paesaggio spazio-temporale

Parziali riferimenti

1.Song, Zheng & Zhang Xu Kung. Analisi e valutazione sintetica dei principali componenti delle caratteristiche correlate alla resistenza alla siccità del cavolo. Scienze agricole cinesi 44, 1775–1787 (2011).

2.Li Ting Ting, Jiang Chaohui, Min Wen Fang, Gin 贯 Yang & Rao Yuan. Modellazione e previsione del tasso di scambio di CO2 delle foglie di pomodoro programmate sulla base dell'espressione genica. 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).