Tómatar (Solanum lycopersicum L.) eru ein af verðmætustu nytjajurtum á heimsmarkaði og eru aðallega ræktaðir undir áveitu. Tómatrækt er oft hamluð af óhagstæðum aðstæðum eins og loftslagi, jarðvegi og vatnsauðlindum. Skynjaratækni hefur verið þróuð og sett upp um allan heim til að hjálpa bændum að meta ræktunarskilyrði eins og framboð vatns og næringarefna, sýrustig jarðvegs, hitastig og jarðvegsbyggingu.
Þættir sem tengjast lágri framleiðni tómata. Eftirspurn eftir tómötum er mikil bæði á ferskum neyslumörkuðum og á iðnaðar- (vinnslu-) framleiðslumörkuðum. Lágt uppskera tómata sést í mörgum landbúnaðargeirum, svo sem í Indónesíu, sem að mestu leyti fylgir hefðbundnum landbúnaðarkerfum. Innleiðing tækni eins og forrita og skynjara sem byggja á internetinu hlutanna (IoT) hefur aukið uppskeru ýmissa nytjaplantna verulega, þar á meðal tómata.
Skortur á notkun ólíkra og nútímalegra skynjara vegna ófullnægjandi upplýsinga leiðir einnig til lágrar uppskeru í landbúnaði. Skynsamleg vatnsstjórnun gegnir mikilvægu hlutverki í að forðast uppskerubrest, sérstaklega í tómatplantekrum.
Jarðvegsraki er annar þáttur sem hefur áhrif á uppskeru tómata þar sem hann er nauðsynlegur fyrir flutning næringarefna og annarra efnasambanda úr jarðveginum til plöntunnar. Það er mikilvægt að viðhalda hitastigi plöntunnar þar sem það hefur áhrif á þroska laufblaða og ávaxta.
Kjör raki í jarðvegi fyrir tómatplöntur er á bilinu 60% til 80%. Kjörhitastig fyrir hámarksframleiðslu tómatplantna er á bilinu 24 til 28 gráður á Celsíus. Yfir þessu hitastigi er vöxtur plantna og blóma- og ávaxtaþroski ekki fullkominn. Ef jarðvegsaðstæður og hitastig sveiflast mikið verður vöxtur plantna hægur og hamlaður og tómatar þroskast ójafnt.
Skynjarar notaðir í tómatarækt. Nokkrar tæknilausnir hafa verið þróaðar til að stjórna vatnsauðlindum nákvæmlega, aðallega byggðar á nálægðar- og fjarlægri skynjunartækni. Til að ákvarða vatnsinnihald í plöntum eru notaðir skynjarar sem meta lífeðlisfræðilegt ástand plantna og umhverfis þeirra. Til dæmis geta skynjarar byggðir á terahertz geislun ásamt rakamælingum ákvarðað magn þrýstings á blaðið.
Skynjarar sem notaðir eru til að ákvarða vatnsinnihald í plöntum eru byggðir á ýmsum tækjum og tækni, þar á meðal rafviðnámslitrófsmælingum, nær-innrauðri litrófsmælingum (NIR), ómskoðunartækni og laufklemmutækni. Jarðvegsrakastærar og leiðniskynjarar eru notaðir til að ákvarða jarðvegsbyggingu, seltu og leiðni.
Jarðvegsrakastig og hitastigsskynjarar, sem og sjálfvirkt vökvunarkerfi. Til að fá bestu mögulegu uppskeru þurfa tómatar rétt vökvunarkerfi. Vaxandi vatnsskortur ógnar landbúnaðarframleiðslu og matvælaöryggi. Notkun skilvirkra skynjara getur tryggt bestu mögulegu nýtingu vatnsauðlinda og hámarkað uppskeru.
Jarðvegsrakastælarar meta jarðvegsraka. Nýlega þróaðir jarðvegsrakastælarar innihalda tvær leiðandi plötur. Þegar þessar plötur komast í snertingu við leiðandi miðil (eins og vatn) munu rafeindir frá anóðunni flytjast til bakskautsins. Þessi hreyfing rafeinda mun skapa rafstraum sem hægt er að greina með spennumæli. Þessi skynjari nemur tilvist vatns í jarðveginum.
Í sumum tilfellum eru jarðvegsskynjarar sameinaðir hitamælum sem geta mælt bæði hitastig og rakastig. Gögnin frá þessum skynjurum eru unnin og mynda einlínu, tvíátta úttak sem er sent til sjálfvirka skolunarkerfisins. Þegar hitastigs- og rakastigsgögnin ná ákveðnum mörkum mun vatnsdælan sjálfkrafa kveikja eða slökkva á sér.
Bioristor er lífrafrænn skynjari. Lífraftækni er notuð til að stjórna lífeðlisfræðilegum ferlum plantna og formfræðilegum eiginleikum þeirra. Nýlega hefur verið þróaður in vivo skynjari byggður á lífrænum rafefnafræðilegum smárum (OECT), almennt kallaðir lífviðnám. Skynjarinn var notaður í tómatrækt til að meta breytingar á samsetningu plöntusafa sem rennur í viði og floem vaxandi tómatplantna. Skynjarinn virkar í rauntíma inni í líkamanum án þess að trufla starfsemi plöntunnar.
Þar sem lífviðnámið er hægt að græða beint í stilka plantna, gerir það kleift að fylgjast in vivo með lífeðlisfræðilegum ferlum sem tengjast jónahreyfingum í plöntum við streituvaldandi aðstæður eins og þurrk, seltu, ófullnægjandi gufuþrýsting og hátt rakastig. Biostor er einnig notað til að greina sýkla og meindýraeyðingu. Skynjarinn er einnig notaður til að fylgjast með vatnsstöðu plantna.
Birtingartími: 1. ágúst 2024