Paradižnik (Solanum lycopersicum L.) je eden od visokovrednih pridelkov na svetovnem trgu in se goji predvsem v namakanih pogojih. Pridelavo paradižnika pogosto ovirajo neugodni pogoji, kot so podnebje, tla in vodni viri. Po vsem svetu so bile razvite in nameščene senzorske tehnologije, ki kmetom pomagajo oceniti rastne pogoje, kot so razpoložljivost vode in hranil, pH tal, temperatura in topologija.
Dejavniki, povezani z nizko produktivnostjo paradižnika. Povpraševanje po paradižniku je veliko tako na trgih sveže porabe kot na trgih industrijske (predelavne) proizvodnje. Nizki donosi paradižnika so opaženi v številnih kmetijskih sektorjih, na primer v Indoneziji, ki se večinoma drži tradicionalnih kmetijskih sistemov. Uvedba tehnologij, kot so aplikacije in senzorji, ki temeljijo na internetu stvari (IoT), je znatno povečala pridelek različnih poljščin, vključno s paradižnikom.
Pomanjkanje uporabe heterogenih in sodobnih senzorjev zaradi nezadostnih informacij vodi tudi do nizkih pridelkov v kmetijstvu. Pametno upravljanje z vodo ima pomembno vlogo pri preprečevanju izpada pridelka, zlasti v nasadih paradižnika.
Vlažnost tal je še en dejavnik, ki vpliva na pridelek paradižnika, saj je bistvena za prenos hranil in drugih spojin iz tal v rastlino. Vzdrževanje temperature rastline je pomembno, saj vpliva na zrelost listov in plodov.
Optimalna vlažnost tal za rastline paradižnika je med 60 % in 80 %. Idealna temperatura za največjo proizvodnjo paradižnika je med 24 in 28 stopinjami Celzija. Nad tem temperaturnim območjem rast rastlin ter razvoj cvetov in plodov ni optimalen. Če razmere v tleh in temperature močno nihajo, bo rast rastlin počasna in zakrnela, paradižnik pa bo neenakomerno dozoreval.
Senzorji, ki se uporabljajo pri gojenju paradižnika. Razvitih je bilo več tehnologij za natančno upravljanje vodnih virov, ki temeljijo predvsem na tehnikah proksimalnega in daljinskega zaznavanja. Za določanje vsebnosti vode v rastlinah se uporabljajo senzorji, ki ocenjujejo fiziološko stanje rastlin in njihovega okolja. Na primer, senzorji, ki temeljijo na teraherčnem sevanju v kombinaciji z meritvami vlažnosti, lahko določijo količino pritiska na rezilo.
Senzorji, ki se uporabljajo za določanje vsebnosti vode v rastlinah, temeljijo na različnih instrumentih in tehnologijah, vključno z električno impedančno spektroskopijo, spektroskopijo bližnje infrardeče (NIR), ultrazvočno tehnologijo in tehnologijo listnih vpenjal. Senzorji vlage v tleh in senzorji prevodnosti se uporabljajo za določanje strukture tal, slanosti in prevodnosti.
Senzorji vlažnosti in temperature tal ter avtomatski zalivalni sistem. Za doseganje optimalnega pridelka paradižnik potrebuje ustrezen zalivalni sistem. Naraščajoče pomanjkanje vode ogroža kmetijsko proizvodnjo in prehransko varnost. Uporaba učinkovitih senzorjev lahko zagotovi optimalno rabo vodnih virov in poveča pridelek.
Senzorji vlažnosti tal ocenjujejo vlažnost tal. Nedavno razviti senzorji vlažnosti tal vključujejo dve prevodni plošči. Ko sta ti plošči izpostavljeni prevodnemu mediju (kot je voda), se elektroni iz anode premaknejo na katodo. To gibanje elektronov ustvari električni tok, ki ga je mogoče zaznati z voltmetrom. Ta senzor zazna prisotnost vode v tleh.
V nekaterih primerih so senzorji tal kombinirani s termistorji, ki lahko merijo tako temperaturo kot vlažnost. Podatki iz teh senzorjev se obdelajo in ustvarijo enosmerni dvosmerni izhod, ki se pošlje v avtomatizirani sistem za izpiranje. Ko podatki o temperaturi in vlažnosti dosežejo določene pragove, se stikalo vodne črpalke samodejno vklopi ali izklopi.
Bioristor je bioelektronski senzor. Bioelektronika se uporablja za nadzor fizioloških procesov rastlin in njihovih morfoloških značilnosti. Pred kratkim je bil razvit in vivo senzor, ki temelji na organskih elektrokemijskih tranzistorjih (OECT), ki jih običajno imenujemo bioresistori. Senzor se je uporabljal pri gojenju paradižnika za ocenjevanje sprememb v sestavi rastlinskega soka, ki teče v ksilemu in floemu rastočih rastlin paradižnika. Senzor deluje v realnem času znotraj telesa, ne da bi pri tem motil delovanje rastline.
Ker je mogoče bioupor vsaditi neposredno v stebla rastlin, omogoča in vivo opazovanje fizioloških mehanizmov, povezanih z gibanjem ionov v rastlinah v stresnih pogojih, kot so suša, slanost, nezadosten parni tlak in visoka relativna vlažnost. Biostor se uporablja tudi za odkrivanje patogenov in zatiranje škodljivcev. Senzor se uporablja tudi za spremljanje stanja vode v rastlinah.
Čas objave: 1. avg. 2024