Hệ thống giám sát sinh thái thực vật PTM-50

Giới thiệu

Hệ thống giám sát sinh thái sinh lý thực vật PTM-50 được nâng cấp trên cơ sở PTM-48A ban đầu, có thể theo dõi lâu dài và tự động tốc độ quang hợp, tốc độ thoát hơi, trạng thái tăng trưởng sinh lý thực vật, yếu tố môi trường, do đó có được thông tin toàn diện về thực vật.

Các tính năng chức năng chính

·Hệ thống có 4 buồng lá khép kín tự động, có thể thu được tốc độ trao đổi CO2, H2O của lưỡi dao trong vòng 20 giây.

·Hệ thống được trang bị tiêu chuẩn với 1 kênh kỹ thuật số kết nối với cảm biến đa chức năng RTH-50 (có thể xác định tổng bức xạ, bức xạ hiệu quả quang hợp, nhiệt độ không khí&độ ẩm, nhiệt độ điểm sương, v.v.).

·Đơn vị phân tích được nâng cấp lên đo hai kênh, PTM-50 mới được đo bằng 1 máy phân tích chia sẻ thời gian trước đó, nâng cấp lên 2 máy phân tích độc lập, đo thời gian thực so với nồng độ khí và khí mẫu kém, tăng cường khả năng chịu đựng với biến động CO2, H2O xung quanh, dữ liệu ổn định và đáng tin cậy hơn.

·Tùy chọn chỉ số sinh lý thực vật giám sát cảm biến truyền dữ liệu theo cách không dây, cảm biến có thể được kết nối độc lập với PC, linh hoạt hơn để thay thế.

·Mô-đun giám sát tự động huỳnh quang diệp lục có thể được trang bị đồng thời để giám sát thời gian thực huỳnh quang diệp lục.

·Hệ thống cho phép giao tiếp không dây và mạng thông qua RF 2,4 GHz và 3G.

Sơ đồ cấu trúc hệ thống PTM-50

Lĩnh vực ứng dụng

·Ứng dụng trong sinh lý thực vật, sinh thái học, nông học, làm vườn, cây trồng, cơ sở nông nghiệp, nông nghiệp tiết kiệm nước và các lĩnh vực nghiên cứu khác

·So sánh sự khác biệt giữa các loài khác nhau, các giống khác nhau

·So sánh ảnh hưởng của các phương pháp điều trị khác nhau, điều kiện canh tác khác nhau đối với cây trồng

·Nghiên cứu các yếu tố hạn chế của quang hợp, bốc hơi, tăng trưởng thực vật

·Nghiên cứu tác động của môi trường phát triển đối với thực vật và phản ứng của thực vật đối với thay đổi môi trường

Hình trên là ảnh của máy chủ và buồng lá tròn.

Thành phần cấu hình cơ bản

·Bảng điều khiển hệ thống 1 × PTM-50

·1 × Bộ đổi nguồn

·1 × Dây kết nối pin

·Cảm biến đa chức năng 1 × RTH-50

·Buồng lá 4 × LC-10R, diện tích đo 10 cm2

·Ống nối khí 4 × 4 mét

·Hỗ trợ thép không gỉ 2 × 1,5 mét

·Cảm biến không dây tùy chọn

·Phần mềm tiếng Anh

·Hướng dẫn sử dụng tiếng Anh

Chỉ số kỹ thuật

·Cách làm việc: Đo liên tục tự động

·Thời gian lấy mẫu buồng lá: 20s

·Nguyên tắc đo CO2: Máy phân tích khí hồng ngoại không phân tán hai kênh

·Phạm vi đo nồng độ CO2: 0-1000 ppm

·Phạm vi đo định mức tốc độ trao đổi CO2: -70-70 μmolCO2 m-2 s-1

·Nguyên tắc đo H2O: Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí tích hợp

·Tốc độ dòng khí của buồng lá: 0,25L/phút

·Cảm biến đa chức năng RTH-50: Nhiệt độ -10 đến 60 ℃; Độ ẩm tương đối: 3-100% RH; Bức xạ hiệu quả quang hợp: 0-2500 μmolm-2s-1

·Khoảng thời gian đo: 5-120 phút tùy chỉnh người dùng

·Dung lượng lưu trữ: 1200 mẩu dữ liệu, có thể được lưu trữ trong 25 ngày với tần số lấy mẫu 30 phút

·Chiều dài tiêu chuẩn của ống kết nối: 4m

·Nguồn điện: 9 đến 24 Vdc

·Phương pháp truyền thông: 2.4GHz RF và 3G mạng truyền thông

·Mức độ bảo vệ môi trường: IP55

·Tùy chọn buồng lá và cảm biến

1.Buồng lá trong suốt LC-10R: Buồng lá tròn, diện tích 10cm2, tốc độ dòng không khí 0,23 ± 0,05L/phút

2.Buồng lá trong suốt LC-10S: Buồng lá hình chữ nhật, 13 × 77mm, 10cm2, tốc độ dòng không khí 0,23 ± 0,05L/phút

3.Mô-đun giám sát tự động huỳnh quang MP110 Chlorophyll, có thể tự động theo dõi các thông số huỳnh quang diệp lục như Ft, QY

4.Cảm biến nhiệt độ lá LT-1: Phạm vi đo 0-50 ℃

5.LT-4 cảm biến nhiệt độ lá: 4 cảm biến LT-4 được tích hợp để ước tính nhiệt độ trung bình của lá

6.Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại LT-IRz: Phạm vi 0-60 ℃, Phạm vi xem 5: 1

7.SF-4 Plant Stem Flow Sensor Tối đa 10ml/h cho đường kính 2-5mm Stem Rod

8.SF-5 Plant Stem Flow Sensor: Tối đa 10ml/h cho đường kính thân cây 4-10mm

9.SD-5 Stem Bar Micro Change Sensor: Stroke 0 đến 5mm cho đường kính 5-25mm Stem Bar

10.SD-6 Stem Bar Micro Change Sensor: Stroke 0 đến 5mm cho đường kính 2-7cm Stem Bar

11.SD-10 Stem Bar Micro Change Sensor: Stroke 0 đến 10mm cho đường kính 2-7cm Stem Bar

12.DE-1 cảm biến tăng trưởng thân cây: đột quỵ 0 đến 10mm, thích hợp cho thân cây trên 6cm đường kính

13.Cảm biến tăng trưởng trái cây lớn FI-L Phạm vi 30 đến 160mm cho trái cây tròn

14.Cảm biến tăng trưởng trái cây trung bình FI-M Phạm vi 15 đến 90mm cho trái cây tròn

15.FI-S Small Fruit Growth Sensor Phạm vi 7 đến 45mm cho trái cây tròn

16.FI-XS Mini Fruit Growth Sensor Stroke 0 đến 10mm cho trái cây tròn có đường kính 4 đến 30mm

17.Cảm biến cao dòng SA-20: Phạm vi từ 0 đến 50cm

18.SMTE Độ ẩm đất, nhiệt độ, độ dẫn Ba tham số cảm biến: 0 đến 100% vol.% WC; -40 đến 50 ° C; 0 đến 15 dS/m

19.PIR-1 cảm biến bức xạ hiệu quả quang hợp: bước sóng 400 đến 700nm, cường độ ánh sáng 0 đến 2500 μmolm-1s-1

20.Tổng cảm biến bức xạ TIR-4: bước sóng 300 đến 3000nm, bức xạ 0 đến 1200W/m2

21.Cảm biến nhiệt độ đất ST-21: Phạm vi từ 0 đến 50 ° C

22.Cảm biến độ ẩm lưỡi LWS-2: Tạo tín hiệu chỉ báo tỷ lệ thuận với độ ẩm bề mặt cảm biến

Giao diện phần mềm và dữ liệu

Biểu đồ bên phải ở trên là sự thay đổi liên tục của CO2 (CO2 EXCHANGE), dòng chảy thân (SAP FLOW), tốc độ thoát hơi (VPD), bức xạ hiệu quả quang hợp (PAR) trong vòng 24 giờ mà máy quang hợp cầm tay không thể làm được.

Trường hợp ứng dụng

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

Nghiên cứu này đo lường sự thay đổi trong tỷ lệ hấp thụ CO2 ở nhiệt độ cao của thang đo thiên đường (Hylocereus undatus, quả thanh long) và cột roi rắn (Selenicereus megalanthus) và phân tích những thay đổi sinh lý sinh hóa của chúng.

Xuất xứ

Châu Âu

Lựa chọn chương trình kỹ thuật

1)Thành phần quang hợp với máy huỳnh quang chlorophyll với hệ thống đo huỳnh quang chlorophyll

2)Kết hợp với FluorCam Thành phần quang hợp với hệ thống đo hình ảnh huỳnh quang chlorophyll

3)Tùy chọn hình ảnh quang phổ cao để đạt được nghiên cứu quang hợp về sự thay đổi không gian và thời gian từ lưỡi đơn đến vành phức hợp

4)Tùy chọn với đơn vị đo O2

5)Bộ phận hình ảnh nhiệt hồng ngoại tùy chọn để phân tích động lực học dẫn khí

6)Nguồn sáng LED thông minh PSI tùy chọn

7)Tùy chọn với FluorPen, SpectraPen, PlantPen và các dụng cụ đo thực vật cầm tay khác để phân tích toàn diện sinh lý và sinh thái của lá cây

8)Tùy chọn Ecodrone ® Nền tảng máy bay không người lái mang cảm biến hình ảnh nhiệt phổ cao và hồng ngoại để điều tra và nghiên cứu kết cấu thời gian và không gian

Phần Reference

1.Tống Tông Hà, Trịnh Văn Dần và Trương Học Côn. Phân tích thành phần chính và đánh giá tổng hợp các tính trạng liên quan đến hạn hán của cải dầu cam lam. Khoa học nông nghiệp Trung Quốc 44, 1775–1787 (2011).

2.Lý Đình Đình, Giang Triều Huy, Mẫn Văn Phương, Khương Quán Dương và Nhiêu Nguyên. Mô hình và dự đoán tỷ lệ trao đổi CO2 của lá cà chua dựa trên lập trình biểu thức gen. Báo Nông nghiệp Chiết Giang 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).