這個由亞利桑那大學(xué)農(nóng)業(yè)工程師建造的移動傳感器平臺在其前臂上使用了大量傳感器來監(jiān)測作物地塊。| 羅賓布克照片

亞利桑那大學(xué)的農(nóng)業(yè)部門使用傳感器來增強作物品種的高通量基因分型

亞利桑那州馬里科帕 - 在亞利桑那大學(xué)馬里科帕校區(qū)的自制移動平臺上安裝傳感器，可幫助研究人員快速了解多樣化小組對特定條件的響應(yīng)。

多樣性小組是遺傳物質(zhì)的集合，在這種情況下是農(nóng)作物的種質(zhì)。

“這是一個由液壓動力驅(qū)動的移動平臺，后側(cè)有柴油發(fā)動機。在前面，我們添加了許多傳感器，用于協(xié)調(diào)我們在測試這些作物時使用的水處理，“亞利桑那大學(xué)農(nóng)業(yè)生物系統(tǒng)工程師Pedro Andrade說。

馬里科帕位于該州低沙漠地區(qū)，氣溫高，相對濕度低，是測試不同品種耐熱耐旱性的好地方。

研究人員每年在校園開展項目，處理植物應(yīng)對熱量的能力。

傳感器平臺只是大學(xué)如何使用傳感器來增強其作物品種的高通量基因分型的一個例子。

他說，Maricopa農(nóng)業(yè)中心的研究和推廣計劃中的所有內(nèi)容都面向現(xiàn)場條件，傳感器的室內(nèi)測試階段僅用于集成不同的傳感器系統(tǒng)。

安德拉德說，成為農(nóng)業(yè)工程師是一個激動人心的時刻。

安德拉德說：“將機器放在一起，整合不同的系統(tǒng)，不同的組件來描述這些作物在田間條件下的生長和健康狀況�！�

“前置框架正在感應(yīng)兩種波長的作物的光譜響應(yīng)。這給了我們NDVI信息，它是植被的衡量標(biāo)準(zhǔn)。這是一個很好的指標(biāo)，可以讓我們了解植物的大小和植物的綠色�！�

還有一個熱輻射計可以提供有關(guān)樹冠溫度的信息，這可以提供研究表明植物是否通過提高樹冠的溫度來表達(dá)熱應(yīng)激。

“我們還有一維位移傳感器。這些是超聲波傳感器。它們是測量植物高度的非常好的單位。很多時候，在高度和NDVI光譜響應(yīng)之間，我們可以非常好地描述這些植物在這些環(huán)境條件下的表現(xiàn)，“Andrade說。

研究人員還采用了掃描激光器，這是一種LIDAR型傳感器，可提供植物寬度信息，并提供植物大小的二維表示。

“它們也非常適合提供有關(guān)植物高度的信息，但它不僅僅是植物高度。它還為我們提供了研究情節(jié)中彼此相鄰的植物的概況，“安德拉德說。

“就在那里，你有兩個維度，但是當(dāng)你在旅行方向上整合數(shù)據(jù)時，我們可以生成三維參數(shù)。但那是后期處理�！�

掃描激光器提供的瞬時輸出涉及植物高度和植物冠層覆蓋。

傳感器收集的數(shù)據(jù)以超精確的RTK GPS或GNSS接收器為參考，借助于平臺上的盒子中的數(shù)據(jù)記錄器。

研究人員還安裝了為無人機開發(fā)的攝像頭。

“相機的構(gòu)建是為了從某個高度進行部署。我們把它帶到了更近的地方。通過這種方式，我們可以生成與植物響應(yīng)方式相關(guān)的圖像。我們正在分析四種不同的波長，“安德拉德說。

他說，研究站傳感器的主要工作是在受控條件下對多樣性面板上的特定特征進行高通量基因分型。

然而，研究人員還將這些傳感器用于種植者已采用的作物品種。

“在這種情況下，我們所追求的是為管理層提出建議，我將說這是我們工作的一部分，與生產(chǎn)者的關(guān)系比與技術(shù)提供者的關(guān)系更密切，”安德拉德說。

例如，該站的研究人員使用帶棉花的移動傳感器來了解作物的理想狀態(tài)。

“如果作物滯后，那么增加生育率可能是一個可以在同一天完成的管理決策。我們估計有天氣信息的節(jié)點數(shù)量，我們用這種傳感器連續(xù)估算植物高度，“安德拉德說。

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