Nghiên cứu thiết bị cảm biến môi trường cho cây trồng
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học thực vật Donald Danforth hiện đang tận dụng hiểu biết chuyên môn về kiểu hình cây trồng với sự phát triển của PheNode, một cảm biến môi trường năng lượng mặt trời “thông minh”, sẵn sàng cho nông trại và kiểu hình cho cây trồng.
"Với một bộ cảm biến đa dạng trên PheNode, chúng tôi có thể theo dõi cây trồng liên tục về tốc độ tăng trưởng, đường kính thân cây, chiều cao, hình dạng lá, góc lá, tán lá, chắn sáng và mối quan hệ của những đặc điểm này với cải thiện quang hợp của tán lá. PheNode sẽ giúp các nhà khoa học cây trồng xác định các đặc tính về kiểu tán lá lý tưởng và chuyển hóa của lá cây để lai tạo giống cây trồng cho năng suất cao hơn", Tiến sĩ Nadia Shakoor - nhà khoa học nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Todd Mockler cho biết. "Chúng tôi nhận thấy có một nhu cầu về sản xuất cây trồng bền vững hơn với lượng nước và năng lượng đầu vào tối thiểu, và một yêu cầu về dự đoán thay đổi điều kiện môi trường, chẳng hạn như nồng độ CO2 cao, điều đó sẽ ảnh hưởng đến nông nghiệp". Shakoor, Mockler và các đồng nghiệp đã phát triển nguyên mẫu này.
Cảm biến mô-đun và camera trên PheNode đánh giá nhiệt độ, độ ẩm, CO2, lượng mưa, chất lượng không khí, tốc độ gió, số lượng và chất lượng ánh sáng, độ ẩm của đất, nhiệt độ đất, pH và thành phần dinh dưỡng. PheNode cho phép các nhà nghiên cứu, các nhà lai tạo giống và người nông dân giám sát trực tiếp trong tán cây, cung cấp thông tin quan trọng để cải thiện cây trồng và nông nghiệp chính xác.
Shakoor cho biết: "PheNode cung cấp cho người trồng một hệ thống kiểu hình của cây trồng hợp lý và toàn diện mang lại một hình chụp về môi trường của một cây trồng".
Một hệ thống mô-đun ống quan sát rễ (minirhizotron) được kết hợp vào một phiên bản của PheNode để có hình ảnh của rễ cây trong đất, cho phép quan sát tăng trưởng và phát triển của rễ trong thời gian thực. PheNode được cung cấp nhiên liệu thông qua một bảng điều khiển năng lượng mặt trời với một pin dự phòng, và tất cả các dữ liệu cảm biến được lưu trữ cục bộ và truyền qua Bluetooth hoặc WiFi.
Sự phát triển của PheNode là một phần của một nỗ lực lớn hơn tại Trung tâm Danforth để khám phá từ phòng thí nghiệm đến thị trường. "PheNode sử dụng công nghệ cảm biến và hình ảnh khá tinh vi, chúng tôi sử dụng nó trong nghiên cứu cấp cao để hiểu cây trồng phát triển thế nào", Tiến sĩ James Carrington - Chủ tịch Trung tâm Danforth cho biết. "Mang nó đến trang trại sẽ giúp người trồng đưa ra quyết định tốt hơn để quản lý cây trồng, giảm khí thải môi trường và chi phí của họ".
K.P. - Mard, theo Sciencedaily.
Số lần xem: 1344
