Sledování fotosyntézy a stavu nemocí. Čeští vědci testují akustický snímač rostlin, pomůže pěstitelům
Ke sledování fotosyntézy, stavu zalití, ale i nemocí rostlin by zahrádkáři a zemědělci brzy mohli využít nového pomocníka. Brněnští vědci testují zvláštní připínáček. Ten zapíchnou do rostliny a přesně jím zaznamenávají i nejmenší změny v proudění tekutin. Třeba když rostlina začne s východem slunce fotosyntetizovat. Výzkumníci tuto akustickou metodu ale chtějí spojit i s dalšími novými technologiemi, třeba hyperspektrální kamerou.
„Toto je náš akustický snímač, kterým monitorujeme stav rostlinky,“ ukazuje František Vlašic z Mendelovy univerzity v Brně. Drží v ruce zvláštní připínáček, který je kabelem připojený přes elektronickou krabičku až do počítače. „A tento speciální připínáček nyní připíchneme do stonku rostlinky rajčete,“ popisuje.
Fotosyntéza
V každé rostlině proudí voda s živinami, proudění vytváří chvění a senzor to chvění zaznamenává. „Při každé změně, když rostlinka má nedostatek vláhy nebo osvětlení, tak proud se změní. A my můžeme použitím těchto snímačů změny zaznamenat,“ dodává Vlašic.
Na experimentu s fotosyntézou si to můžeme ukázat – rostlinku jsme si zavřeli do černého experimentálního stanu, ve kterém jsou dvě zatím zhaslá světla. „Rostlinka je nyní ve tmě a na monitoru počítače můžeme vidět, že signál je stálý beze změny. A nyní si ve stanu rozsvítíme…“
Čeští vědci našli nový způsob, jak identifikovat kostry za starověkého Egypta. Písaři měli specifické vady
Číst článek
Během dvou vteřin křivka grafu vyrostla výrazně do výšky, a tímto nárůstem můžeme vidět, že začala fotosyntéza. Po zhasnutí ve stanu křivka klesá na původní hodnoty. Brněnští vědci ale takovéto experimenty nedělají jen v černém stanu, ale i venku v přirozeném prostředí na přirozeném světle.
Automatizovaný skleník
Vlastimil Slaný z Mendelovy univerzity ukazuje několik grafů, jejichž křivka pravidelně stoupá a klesá. „Jedná se o denní cyklus rostliny, vrcholy odpovídají největší intenzitě slunečního svitu, a propady zaznamenávají noc, kdy rostlina byla v klidu.“
Křivka roste a klesá většinou pravidelně. Někde ale vidíme náhlé skoky. V těch dnech pršelo. Senzor tak zřejmě zaznamenává kromě fotosyntézy i další děje a stavy rostliny. „Například sucho nebo přelití dané rostliny. A to by se mohlo hodit v automatizovaných sklenících.“
Plodiny by v nich byly napíchnuté na tyto senzory a autonomní systém by sám hlídal, jestli je potřeba je zalít nebo třeba více posvítit. Fotosyntézu i míru zalití ovšem můžeme pozorovat i jinými způsoby. Tento by ale mohl být výhodnější. „Od metody akustického snímání si slibujeme, že bude levnější a přesnější,“ předpokládá Slaný.
Odhalí nemoci rostlin
Vědci ale chtějí, aby automatický systém u rostlin uměl odhalit i nemoci. A na to využijí hyperspektrální kameru. Robert Rouš v laboratoři Ústavu informatiky Mendelovy univerzity položil list rajčete na hliníkovou konstrukci a elektronický pojezd ho posunul přímo pod kameru.
25:47
Českou vědu trápí kult průměrnosti. Oslabit to jde jen zahraniční konkurencí, míní prorektor Krištoufek
Číst článek
„Tato kamera je hyperspektrální, snímá i v jiných spektrech než ve viditelných, a tím pádem můžeme odhalit i nějaké nemoci, které okem nemůžeme vidět. Snažíme se vyvinout metody, kdy z hyperspektrálních dat jsme schopni nemoci zachytit v raných stadiích.“
A tak s nimi budou moci bojovat dřív a efektivněji. Ve sklenících i na polích by taková hyperspektrální kamera mohla spolu s akustickými senzory hlídat stav plodin. A to nejen rajčat. „Máme za sebou testy i na jiných plodinách jako je kukuřice nebo réva vinná. A v budoucnu bychom se chtěli zaměřit i na jiné plodiny, aby náš systém byl co nejuniverzálnější.“
Mendelova univerzita na výzkumu spolupracuje i se soukromou společností a podpořila ho i Technologická agentura ČR. Pokud vše půjde hladce, první skleník s takovýmto automatizovaným systémem by mohl být na světě zhruba za pět let.
