Қызанақ (Solanum lycopersicum L.) әлемдік нарықтағы құнды дақылдардың бірі болып табылады және негізінен суармалы жерде өсіріледі. Томат өндірісіне көбінесе климат, топырақ және су ресурстары сияқты қолайсыз жағдайлар кедергі келтіреді. Фермерлер су мен қоректік заттардың қолжетімділігі, топырақ рН, температура және топология сияқты өсіп келе жатқан жағдайларды бағалауға көмектесу үшін бүкіл әлемде сенсорлық технологиялар әзірленіп, орнатылды.
Қызанақ өнімділігінің төмендігімен байланысты факторлар. Жаңа тұтыну нарықтарында да, өнеркәсіптік (өңдеу) өндіріс нарықтарында да қызанаққа сұраныс жоғары. Томаттың төмен шығымдылығы көптеген ауылшаруашылық салаларында байқалады, мысалы, Индонезиядағы дәстүрлі ауылшаруашылық жүйелерін ұстанады. Заттар интернеті (IoT) негізіндегі қосымшалар мен сенсорлар сияқты технологияларды енгізу әртүрлі дақылдардың, соның ішінде қызанақтардың өнімділігін айтарлықтай арттырды.
Ақпараттың жеткіліксіздігінен гетерогенді және заманауи датчиктерді қолданбау да ауыл шаруашылығында төмен түсімділікке әкеледі. Суды ұтымды пайдалану егіннің, әсіресе қызанақ плантацияларында, егіннің жоғалуын болдырмауда маңызды рөл атқарады.
Топырақтың ылғалдылығы қызанақ өнімділігін анықтайтын тағы бір фактор болып табылады, өйткені ол қоректік заттар мен басқа қосылыстарды топырақтан өсімдікке тасымалдау үшін өте маңызды. Өсімдіктің температурасын сақтау маңызды, өйткені ол жапырақтар мен жемістердің пісуіне әсер етеді.
Томат өсімдіктері үшін оңтайлы топырақ ылғалдылығы 60% -дан 80% -ға дейін. Максималды қызанақ өндіру үшін қолайлы температура Цельсий бойынша 24-тен 28 градусқа дейін. Бұл температура диапазонынан жоғары өсімдіктердің өсуі, гүл мен жемістердің дамуы оңтайлы емес. Топырақ жағдайы мен температура қатты өзгерсе, өсімдіктердің өсуі баяу және баяу болады, ал қызанақ біркелкі емес піседі.
Томат өсіруде қолданылатын сенсорлар. Су ресурстарын дәл басқару үшін негізінен проксимальды және қашықтықтан зондтау әдістеріне негізделген бірнеше технологиялар әзірленді. Өсімдіктердегі судың мөлшерін анықтау үшін өсімдіктердің физиологиялық күйін және оларды қоршаған ортаны бағалайтын датчиктер қолданылады. Мысалы, ылғалдылық өлшемдерімен біріктірілген терагерц радиациясына негізделген сенсорлар пышақтағы қысым мөлшерін анықтай алады.
Өсімдіктердегі судың мөлшерін анықтау үшін қолданылатын сенсорлар әртүрлі құралдар мен технологияларға негізделген, соның ішінде электрлік кедергі спектроскопиясы, жақын инфрақызыл (NIR) спектроскопиясы, ультрадыбыстық технология және жапырақ қысқыш технологиясы. Топырақтың құрылымын, тұздылығын және электр өткізгіштігін анықтау үшін топырақ ылғалдылығын датчиктері мен өткізгіштік датчиктері қолданылады.
Топырақ ылғалдылығы мен температура сенсорлары, сондай-ақ автоматты суару жүйесі. Оңтайлы өнімді алу үшін қызанақ дұрыс суару жүйесін қажет етеді. Су тапшылығының артуы ауылшаруашылық өндірісі мен азық-түлік қауіпсіздігіне қауіп төндіреді. Тиімді датчиктерді пайдалану су ресурстарын оңтайлы пайдалануды қамтамасыз ете алады және ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін арттырады.
Топырақ ылғалдылығының сенсорлары топырақтың ылғалдылығын бағалайды. Жақында әзірленген топырақ ылғалдылық сенсорлары екі өткізгіш пластинаны қамтиды. Бұл пластиналар өткізгіш ортаға (мысалы, су) әсер еткенде, анодтағы электрондар катодқа ауысады. Электрондардың бұл қозғалысы вольтметрдің көмегімен анықталатын электр тогын жасайды. Бұл сенсор топырақта судың болуын анықтайды.
Кейбір жағдайларда топырақ сенсорлары температураны да, ылғалдылықты да өлшей алатын термисторлармен біріктіріледі. Бұл сенсорлардан алынған деректер өңделеді және автоматтандырылған жуу жүйесіне жіберілетін бір жолды, екі бағытты шығысты жасайды. Температура мен ылғалдылық деректері белгілі бір шектерге жеткенде, су сорғысының қосқышы автоматты түрде қосылады немесе өшеді.
Биористор - бұл биоэлектрондық сенсор. Биоэлектроника өсімдіктердің физиологиялық процестерін және олардың морфологиялық сипаттамаларын бақылау үшін қолданылады. Жақында әдетте биорезисторлар деп аталатын органикалық электрохимиялық транзисторларға (OECTs) негізделген in vivo сенсоры жасалды. Сенсор қызанақ өсіруде өсіп келе жатқан қызанақ өсімдіктерінің ксилемасында және флоэмасында ағып жатқан өсімдік шырынының құрамындағы өзгерістерді бағалау үшін пайдаланылды. Датчик зауыттың жұмысына кедергі келтірместен дененің ішінде нақты уақыт режимінде жұмыс істейді.
Биорезисторды тікелей өсімдік сабағына енгізуге болатындықтан, ол құрғақшылық, тұздылық, жеткіліксіз бу қысымы және жоғары салыстырмалы ылғалдылық сияқты стресс жағдайында өсімдіктердегі иондардың қозғалысымен байланысты физиологиялық механизмдерді in vivo бақылауға мүмкіндік береді. Биостор сонымен қатар патогенді анықтау және зиянкестермен күресу үшін қолданылады. Сенсор өсімдіктердің су күйін бақылау үшін де қолданылады.
Жіберу уақыты: 01 тамыз 2024 ж