实时树枝状系统数据
茎粗是树木最常用的测量指标之一。树木测定仪用来测量水果、植物和树木的直径。采用高分辨率的树状仪监测茎的日消长。白天,当气孔打开时,树的茎“收缩”了。在夜间,由于停止蒸腾和树干补充水分,茎“膨胀”。最大日干缩(MDS)是灌溉调度中常用的参数,即日最小干径与最大干径之差。在这一领域开展了大量的作物研究,以探讨MDS与土壤水分和水势、蒸汽压亏缺(VPD)和茎干水势等生理和非生物参数的相关性。
季节数据集可以用来比较施肥处理、修剪、间伐或干旱处理。在林业中,树木测定仪用于研究生长动态、生物量分配和碳吸收的长期数据收集。在园艺中,树木测定仪用于监测灌溉管理中的MDS。
带测树
树径谱带是一种长期被接受和广泛使用的测量树木周长的方法,可以提供树木胸径(DBH)、基部面积和基部面积增量的变化。DBS60波段树突计是一种高分辨率(1μm [0.001mm]),无创传感器,能够测量宽范围的直径(50mm>)。不锈钢带的线性热效率很低。由温度的日变化或季节变化引起的热变化对测量精度没有可测量的影响。DBS60的额定等级为IP66,可在最恶劣的野外条件下一次安装数年。
主测树
枢轴式测定仪设计简单,安装无误差,通过弹簧杠杆钳固定在阀杆上。粘附压力被设定为对植物组织的影响和安装稳定性之间的折衷。DPS40枢轴杆树形测量仪是一种高分辨率的基于枢轴的传感器,用于测量小茎秆,从5mm到40mm,位置传感器的轴承经过精心设计,使温度和轴向力的影响最小。
SFM1 SAP流量计是基于热比法的离散独立仪器。该测量原理已被证明是一种稳健而灵活的技术,可以测量植物用水;能够测量从草本到木质的大量植物解剖和物种中测量高,低,零和逆流,直径为10 mm的阀杆尺寸> 10mm。
热比法的理论基础和比值设计使测量高、低、零和逆流成为可能。
SFM1 SAP流量计包括两个温度传感针,在中央加热器上方和下方布置等距。通过钻3个小平行孔将这些针插入植物的水导电组织中。然后将热量每10分钟脉冲进入植物的水导电组织。热量用作示踪剂,以直接测量植物杆中的水运动的速度。热比方法不需要绝缘。
SFM1汁液流量计是一个专用的独立数据记录器,带有一个加热器和两个温度传感针,为加热器提供电力,并记录工厂使用的每小时升的汁液流量。这是植物实际使用的水,以升为单位,完全独立于任何可能从裸露的土壤蒸发、流失或通过排水流失的水。
光合有效辐射
叶子截取的光可以被吸收,反射或传递;吸收的级分取决于辐射的光谱含量和叶子的吸收光谱。
光合作用辐射(PAR)是波长400-700nm的光,是植物用于光合作用的光谱的一部分。光合光子磁通密度(PPFD)定义为光子通量密度或聚&。如果给定的植物种类的par较低,则生长和碳同化有限,而过多的标准率可能会损坏光合仪器。
所有量子传感器的光谱响应都在一定程度上偏离了理想响应。当测量的光源的光谱输出与用于校准传感器的光不同时,就会发生光谱误差。出现这种错误是因为没有量子传感器能够完美匹配理想的量子响应,理想的量子响应被定义为对400到700纳米之间的所有波长的光都有相同的响应。远地点SQ-500全谱量子传感器的响应比SQ-110更接近理想的量子传感器。
使用光感受器(例如Phytochrome)的植物感觉光,并在平面范围之外使用波长 - 主要在UV和远红光谱内感测并响应其环境。植物冠层选择性地吸收红色波长(约660nm),比远红波长(约730nm)产生的红色:红色朝向顶篷底部的光线的减少,灯光质量结果的变化在植物生长的光致性变化中。在农业生产系统中,对这些反应的理解是优化种植密度和冠层管理的核心。
Canopy Light Inception.
植物轻拦截效率是植物碳吸收的关键决定因素;季节性尺度的植物生产率大致与截取的光成比例。冠层架构,叶面积,叶角分布和叶片分散在冠层内的光分布和拦截中的决定因素。在园艺作物中,修剪策略可以优化树结构并推动更高的生产力并提高植物健康和长寿。
截获PAR (f)分数的测量是植物光能利用效率或将阳光转化为生物量的能力的指标。该简单方法需要冠层上方至少一个PAR传感器来测量直接光束和冠层下方的一个或多个PAR阵列。
PAR阵列在冠层下或冠层内是必要的,因为它采样的面积更大,并考虑由冠层引起的阳光变化。绘制一个生长季节与某种产量或生物量的关系图,表明作物的光能利用效率。MFR-NODE和AD-NODE可以配置LINPAR和PAR传感器来测量、监测和计算截取的PAR (f),从而实现生物量和产量。
植物的光反射
NDVI和PRI是通过测量植物冠层表面反射的电磁辐射来计算的。
NDVI(归一化植被指数)是衡量植物健康状况的标准化指数。叶片叶绿素吸收红光(约680mm),叶片细胞结构强烈反射近红外光(约730mm)。当植物受到水分胁迫或患病时,海绵层会恶化,植物会吸收更多的近红外光,而不是反射它。
通过观察与红光相比的NIR变化提供了准确的叶绿素存在的指示,其与植物健康相关。PRI(光化学反射率指数)最初被定义为昼夜X天鹅绒循环活动的指标,提供了光合使用效率(LUE)的衡量标准,可用作应力的指示器。PRI带以532nm和570nm为中心。
叶湿度
叶湿指的是树冠上自由水分的存在,是由截留的降雨、露水或滴落引起的。叶片湿润的持续时间通常称为叶片湿润持续时间(LWD)。叶片湿润是疾病发展和病原体传播的一个问题;在许多作物病害模型中,LWD是一个重要的输入(与温度一起),用于确定使用预防措施(如施用杀菌剂)的适当时间。
红外辐射测量-冠层温度
红外温度计测量辐射能量。这种辐射简单地“光线”,略显在人眼敏感范围之外。所有物体辐射红外能量。红外辐射的强度与物体的温度成比例。红外温度计不会产生“入侵错误”。热对象“目标”在所有方向上辐射其红外辐射。物体的辐射特性,并且其温度不会受到红外温度计的存在。
红外温度计光学器件从热对象(土壤和植物)中收集红外辐射样品,并将其聚焦在微小的红外探测器上。依次将检测器转换为比例电信号,这是进入红外辐射的精确电气模拟,因此热对象的温度。然后,将该分钟电信号放大,转换为数字信号,并进行数字线性化,并将结果温度显示或记录数据。
低温红外测温仪(IRT)技术上非常困难,特别是在测量具有非常弱的红外信号的作物檐篷的温度时。需要将温度分解为0.1°C以进行有意义的灌溉和管理决策。必须进行连续测量换能器温度和红外光的天空反射率。精确测量植物冠层温度,以及其他环境变量,使用诸如作物水分应激指数(CWSI)的计算来估计冠层蒸腾和作物应力。
叶片温度
THERM-MICRO叶片温度传感器是一个非常小的热敏电阻,可以粘在叶片表面,测量叶片表面的绝对温度。THERM-MICRO的小尺寸意味着它几乎没有热质量,导致边界层的影响和测量非常敏感的叶温度变化。
霜冻(叶芽温度)
对植物的霜损伤可能对作物产量和质量产生大的影响。SF-421-SS是两个温度传感器(精密热敏电阻)的组合,设计用于模拟植物叶和花蕾。在霜冻事件期间保护作物取决于植物温度预测的准确性。
通常,气温不是霜冻事件发生时间、持续时间和严重程度的可靠预测器,因为在某些环境条件下,植物冠层温度可能与气温存在显著差异。在晴朗、平静的夜晚,即使气温保持在0摄氏度以上,植物的叶子和花蕾温度也会降至冰点以下。这被称为辐射霜,是由于地表附近缺乏空气混合(风),以及地表净长波辐射平衡为负。