A paradicsom (Solanum lycopersicum L.) a világpiacon kapható egyik legértékesebb növény, amelyet főként öntözéses rendszerben termesztenek. A paradicsomtermesztést gyakran akadályozzák a kedvezőtlen körülmények, mint például az éghajlat, a talaj- és vízkészletek. Szenzortechnológiákat fejlesztettek ki és telepítettek világszerte, hogy segítsék a gazdálkodókat a termesztési körülmények, például a víz- és tápanyagellátás, a talaj pH-értéke, a hőmérséklet és a domborzat felmérésében.
A paradicsom alacsony termelékenységével összefüggő tényezők. A paradicsom iránti kereslet magas mind a friss fogyasztási piacokon, mind az ipari (feldolgozó) termelési piacokon. Alacsony paradicsomhozamok figyelhetők meg számos mezőgazdasági ágazatban, például Indonéziában, amely nagyrészt a hagyományos gazdálkodási rendszereket követi. Az olyan technológiák bevezetése, mint a dolgok internete (IoT) alapú alkalmazások és érzékelők, jelentősen megnövelte a különböző növények, köztük a paradicsom terméshozamát.
A heterogén és modern érzékelők használatának hiánya a nem megfelelő információ miatt szintén alacsony hozamokhoz vezet a mezőgazdaságban. Az okos vízgazdálkodás fontos szerepet játszik a terméskiesés elkerülésében, különösen a paradicsomültetvényeken.
A talaj nedvességtartalma egy másik tényező, amely meghatározza a paradicsom terméshozamát, mivel elengedhetetlen a tápanyagok és más vegyületek talajból a növénybe történő átviteléhez. A növény hőmérsékletének fenntartása fontos, mivel befolyásolja a levelek és a gyümölcsök érettségét.
A paradicsomnövények optimális talajnedvessége 60% és 80% között van. A maximális paradicsomterméshez ideális hőmérséklet 24-28 Celsius-fok között van. E hőmérsékleti tartomány felett a növények növekedése, valamint a virág- és termésfejlődése nem optimális. Ha a talajviszonyok és a hőmérséklet jelentősen ingadozik, a növények növekedése lassú és visszafogott lesz, a paradicsom pedig egyenetlenül fog érni.
Paradicsomtermesztésben használt érzékelők. Számos technológiát fejlesztettek ki a vízkészletek precíziós kezelésére, főként a proximális és távérzékelési technikákon alapulva. A növények víztartalmának meghatározásához olyan érzékelőket használnak, amelyek felmérik a növények és környezetük fiziológiai állapotát. Például a terahertzes sugárzáson alapuló érzékelők a páratartalom mérésével kombinálva meghatározhatják a pengére nehezedő nyomás mértékét.
A növények víztartalmának meghatározására használt érzékelők különféle eszközökön és technológiákon alapulnak, beleértve az elektromos impedancia spektroszkópiát, a közeli infravörös (NIR) spektroszkópiát, az ultrahangos technológiát és a levélszorító technológiát. A talajnedvesség-érzékelőket és a vezetőképesség-érzékelőket a talajszerkezet, a sótartalom és a vezetőképesség meghatározására használják.
Talaj páratartalmának és hőmérsékletének érzékelői, valamint automatikus öntözőrendszer. Az optimális terményhozás eléréséhez a paradicsomnak megfelelő öntözőrendszerre van szüksége. A növekvő vízhiány veszélyezteti a mezőgazdasági termelést és az élelmiszerbiztonságot. A hatékony érzékelők használata biztosíthatja a vízkészletek optimális felhasználását és maximalizálhatja a terméshozamot.
A talajnedvesség-érzékelők megbecsülik a talaj nedvességtartalmát. Az újonnan kifejlesztett talajnedvesség-érzékelők két vezetőképes lemezt tartalmaznak. Amikor ezeket a lemezeket vezető közegnek (például víznek) tesszük ki, az anódról az elektronok a katódra vándorolnak. Az elektronok mozgása elektromos áramot hoz létre, amely voltmérővel mérhető. Ez az érzékelő a víz jelenlétét érzékeli a talajban.
Bizonyos esetekben a talajérzékelőket termisztorokkal kombinálják, amelyek képesek mind a hőmérsékletet, mind a páratartalmat mérni. Az ezekből az érzékelőkből származó adatokat feldolgozzák, és egyvezetékes, kétirányú kimenetet generálnak, amelyet az automatizált öblítőrendszerbe küldenek. Amikor a hőmérséklet- és páratartalom-adatok elérik a bizonyos küszöbértékeket, a vízszivattyú kapcsolója automatikusan be- vagy kikapcsol.
A Bioristor egy bioelektronikai érzékelő. A bioelektronikát a növények fiziológiai folyamatainak és morfológiai jellemzőinek szabályozására használják. Nemrégiben kifejlesztettek egy szerves elektrokémiai tranzisztorokon (OECT-ken) alapuló in vivo érzékelőt, amelyeket általában biorezisztoroknak neveznek. Az érzékelőt paradicsomtermesztésben használták a növekvő paradicsomnövények xilémájában és flémájában áramló növényi nedv összetételének változásainak felmérésére. Az érzékelő valós időben működik a szervezetben anélkül, hogy beavatkozna a növény működésébe.
Mivel a biorezisztor közvetlenül a növények szárába ültethető, lehetővé teszi az ionmozgással kapcsolatos fiziológiai mechanizmusok in vivo megfigyelését növényekben stressz körülmények között, például szárazság, sótartalom, elégtelen gőznyomás és magas relatív páratartalom mellett. A Biostort kórokozók kimutatására és kártevők elleni védekezésre is használják. Az érzékelőt a növények vízháztartásának monitorozására is használják.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 1.