Rajčica (Solanum lycopersicum L.) jedna je od visokovrijednih kultura na svjetskom tržištu i uglavnom se uzgaja uz navodnjavanje. Proizvodnju rajčice često otežavaju nepovoljni uvjeti poput klime, tla i vodnih resursa. Senzorske tehnologije razvijene su i instalirane diljem svijeta kako bi pomogle poljoprivrednicima u procjeni uvjeta uzgoja poput dostupnosti vode i hranjivih tvari, pH tla, temperature i topologije.
Čimbenici povezani s niskom produktivnošću rajčica. Potražnja za rajčicama je velika i na tržištima svježe potrošnje i na tržištima industrijske (prerađivačke) proizvodnje. Niski prinosi rajčica primjećuju se u mnogim poljoprivrednim sektorima, kao što je Indonezija, koja se uglavnom pridržava tradicionalnih poljoprivrednih sustava. Uvođenje tehnologija poput aplikacija i senzora temeljenih na Internetu stvari (IoT) značajno je povećalo prinos raznih usjeva, uključujući rajčice.
Nedostatak korištenja heterogenih i modernih senzora zbog nedovoljnih informacija također dovodi do niskih prinosa u poljoprivredi. Mudro upravljanje vodom igra važnu ulogu u izbjegavanju propadanja usjeva, posebno na plantažama rajčice.
Vlažnost tla je još jedan faktor koji određuje prinos rajčice jer je bitna za prijenos hranjivih tvari i drugih spojeva iz tla u biljku. Održavanje temperature biljke važno je jer utječe na zrelost lišća i plodova.
Optimalna vlažnost tla za biljke rajčice je između 60% i 80%. Idealna temperatura za maksimalnu proizvodnju rajčice je između 24 i 28 stupnjeva Celzija. Iznad ovog temperaturnog raspona, rast biljaka te razvoj cvjetova i plodova su neoptimalni. Ako uvjeti tla i temperature jako fluktuiraju, rast biljaka bit će spor i usporen, a rajčice će neravnomjerno dozrijevati.
Senzori koji se koriste u uzgoju rajčice. Razvijeno je nekoliko tehnologija za precizno upravljanje vodnim resursima, uglavnom temeljenih na tehnikama proksimalnog i daljinskog istraživanja. Za određivanje sadržaja vode u biljkama koriste se senzori koji procjenjuju fiziološko stanje biljaka i njihovog okoliša. Na primjer, senzori temeljeni na terahercnom zračenju u kombinaciji s mjerenjima vlažnosti mogu odrediti količinu pritiska na lopaticu.
Senzori koji se koriste za određivanje sadržaja vode u biljkama temelje se na raznim instrumentima i tehnologijama, uključujući spektroskopiju električne impedance, spektroskopiju bliskog infracrvenog (NIR) područja, ultrazvučnu tehnologiju i tehnologiju stezanja listova. Senzori vlage u tlu i senzori vodljivosti koriste se za određivanje strukture tla, slanosti i vodljivosti.
Senzori vlažnosti i temperature tla, kao i automatski sustav za navodnjavanje. Za postizanje optimalnog prinosa, rajčicama je potreban odgovarajući sustav za navodnjavanje. Rastuća nestašica vode ugrožava poljoprivrednu proizvodnju i sigurnost hrane. Korištenje učinkovitih senzora može osigurati optimalno korištenje vodnih resursa i maksimizirati prinose usjeva.
Senzori vlažnosti tla procjenjuju vlažnost tla. Nedavno razvijeni senzori vlažnosti tla uključuju dvije vodljive ploče. Kada su ove ploče izložene vodljivom mediju (kao što je voda), elektroni s anode će migrirati prema katodi. Ovo kretanje elektrona stvorit će električnu struju koja se može detektirati voltmetrom. Ovaj senzor detektira prisutnost vode u tlu.
U nekim slučajevima, senzori tla kombiniraju se s termistorima koji mogu mjeriti i temperaturu i vlažnost. Podaci s ovih senzora obrađuju se i generiraju jednolinijski, dvosmjerni izlaz koji se šalje automatiziranom sustavu ispiranja. Kada podaci o temperaturi i vlažnosti dosegnu određene pragove, prekidač vodene pumpe automatski će se uključiti ili isključiti.
Bioristor je bioelektronički senzor. Bioelektronika se koristi za kontrolu fizioloških procesa biljaka i njihovih morfoloških karakteristika. Nedavno je razvijen in vivo senzor temeljen na organskim elektrokemijskim tranzistorima (OECT), obično nazvanim bioresistori. Senzor se koristio u uzgoju rajčice za procjenu promjena u sastavu biljnog soka koji teče u ksilemu i floemu rastućih biljaka rajčice. Senzor radi u stvarnom vremenu unutar tijela bez ometanja funkcioniranja biljke.
Budući da se biorezistor može ugraditi izravno u stabljike biljaka, omogućuje in vivo promatranje fizioloških mehanizama povezanih s kretanjem iona u biljkama u stresnim uvjetima poput suše, slanosti, nedovoljnog tlaka pare i visoke relativne vlažnosti. Biostor se također koristi za otkrivanje patogena i suzbijanje štetočina. Senzor se također koristi za praćenje statusa vode u biljkama.
Vrijeme objave: 01.08.2024.