RU2758934C1 - Method for the rapid determination of the vital state of winter wheat crops - Google Patents
Method for the rapid determination of the vital state of winter wheat crops Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758934C1 RU2758934C1 RU2021109793A RU2021109793A RU2758934C1 RU 2758934 C1 RU2758934 C1 RU 2758934C1 RU 2021109793 A RU2021109793 A RU 2021109793A RU 2021109793 A RU2021109793 A RU 2021109793A RU 2758934 C1 RU2758934 C1 RU 2758934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrical resistance
- plant tissue
- khz
- measured
- vital state
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Ecology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для оперативного контроля состояния посевов озимых культур пшеницы.The invention relates to agriculture and is intended for operational monitoring of the state of winter wheat crops.
Известен способ определения жизнеспособности растительной ткани, включающий измерение электропроводности с помощью электродов и с целью повышения оперативности, точности и воспроизводимости результатов измерения при воздействии на ткань электрическим током, одновременно воздействуют на растительную ткань постоянным током и измеряют электропроводность ткани на переменном токе и по минимальной величине электропроводности судят о жизнеспособности ткани (А.с. 893179, опубл. 30.12.1981, бюл. №48).A known method for determining the viability of plant tissue, including the measurement of electrical conductivity using electrodes and in order to increase the efficiency, accuracy and reproducibility of measurement results when the tissue is exposed to an electric current, simultaneously act on the plant tissue with a direct current and measure the tissue electrical conductivity on an alternating current and by the minimum value of electrical conductivity judge the viability of the tissue (AS 893179, publ. 30.12.1981, bull. No. 48).
Недостатком известного способа является гибель исследуемого растения, а также необходимость двух источников тока: генератора синусоидальных колебаний и источника высокого напряжения.The disadvantage of this method is the death of the test plant, as well as the need for two current sources: a generator of sinusoidal oscillations and a high voltage source.
За прототип выбран способ диагностики повреждений озимых культур низкими отрицательными температурами в зимний период предусматривающий периодический отбор проб растений, измерение электропроводности или электросопротивления тканей узла кущения и оценки степени повреждения по изменению данного показателя. При этом с целью повышения точности диагностики и снижения трудоемкости, после измерения электропроводности или электросопротивления ткани узла кущения подвергают воздействию губительного фактора, повторно измеряют электропроводность или электросопротивление погибших тканей узла кущения. В качестве показателя степени повреждения используют отношение электропроводностей или электросопротивлений тканей, измеренных до и после воздействия губительного фактора, при этом определяемый показатель связан со степенью повреждения обратно пропорциональной зависимостью. (А.с. 1194323, опубл. 30.11.1985, бюл. №44).For the prototype, a method for diagnosing damage to winter crops by low negative temperatures in the winter period has been chosen, which provides for periodic sampling of plants, measuring the electrical conductivity or electrical resistance of the tissues of the tillering node and assessing the degree of damage by changing this indicator. At the same time, in order to improve the diagnostic accuracy and reduce labor intensity, after measuring the electrical conductivity or electrical resistance, the tissues of the tillering node are exposed to a destructive factor, the electrical conductivity or electrical resistance of the dead tissues of the tillering node is re-measured. As an indicator of the degree of damage, the ratio of electrical conductivity or electrical resistance of tissues measured before and after exposure to a destructive factor is used, while the indicator being determined is related to the degree of damage by an inversely proportional relationship. (Inventory certificate 1194323, publ. 30.11.1985, bull. No. 44).
Недостатком известного способа является его неоперативность в связи с отбором в поле почвенных монолитов с растениями и последующем их оттаиванием.The disadvantage of this method is its inoperability due to the selection of soil monoliths with plants in the field and their subsequent thawing.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание способа оперативного контроля состояния посевов озимой пшеницы.The problem to be solved by the invention is to create a method for operational monitoring of the state of winter wheat crops.
Технический результат - оперативное определение жизненного состояния посевов озимых культур непосредственно в полевых условиях.The technical result is an operational determination of the vital state of winter crops directly in the field.
Технический результат достигается способом оперативного определения жизненного состояния посевов озимой пшеницы, включающий измерение электросопротивлений растительной ткани, при этом электросопротивления растительной ткани измеряются возле узла кущения на двух частотах и определяют коэффициент жизненного состояния как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте 10 Гц или 1000 Гц к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте 500 Гц или 10000 Гц при соответственно их соотношении 1/50 или 1/10.The technical result is achieved by a method of promptly determining the vital state of winter wheat crops, including measuring the electrical resistance of plant tissue, while the electrical resistance of the plant tissue is measured near the tillering node at two frequencies and the coefficient of the vital state is determined as the ratio of the electrical resistance of plant tissue measured at a low frequency of 10 Hz or 1000 Hz to the electrical resistance of plant tissue, measured at a high frequency of 500 Hz or 10000 Hz, respectively, their ratio is 1/50 or 1/10.
Существенными признаками, обеспечивающими получение заявленного результата, являются:The essential features that ensure the achievement of the declared result are:
- измерение сопротивлений возле узла кущения на двух частотах;- measurement of resistances near the tillering node at two frequencies;
- определение коэффициента жизненного состояния как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте 10 Гц или 1000 Гц к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте 500 Гц или 10000 Гц при соответственно их соотношении 1/50 или 1/10.- determination of the coefficient of vital state as the ratio of the electrical resistance of plant tissue measured at a low frequency of 10 Hz or 1000 Hz to the electrical resistance of plant tissue, measured at a high frequency of 500 Hz or 10000 Hz, respectively, their ratio is 1/50 or 1/10.
Изобретение поясняется графически. На фиг. 1 представлены кривые зависимости коэффициента жизненного состояния в о.е. (по оси ординат) от температуры в °С (по оси абсцисс) для соотношения частот 1/8, на фиг. 2 - соответственно для соотношения частот 1/10, на фиг. 3 - соответственно для соотношения частот 1/50, на фиг. 4 - соответственно для соотношения частот 1/100, на фиг. 5 - соответственно для соотношения частот 1/200.The invention is illustrated graphically. FIG. 1 shows the curves of the dependence of the coefficient of life state in p.u. (on the ordinate) versus temperature in ° C (on the abscissa) for a frequency ratio of 1/8, in FIG. 2 - respectively for a frequency ratio of 1/10, in FIG. 3 - respectively for a frequency ratio of 1/50, in FIG. 4 - respectively for a frequency ratio of 1/100, in FIG. 5 - respectively, for a frequency ratio of 1/200.
Сплошной кривой показан коэффициент жизненного состояния заведомо выживших растений (при этом график интерполирован до температуры -15°С), пунктиром - явно погибших растений. The solid curve shows the coefficient of the vital state of obviously survived plants (the graph is interpolated to a temperature of -15 ° С), the dotted line shows clearly dead plants.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Измерения сопротивления растительной ткани производились возле узла кущения у озимой пшеницы сортов «Краса Дона», «Виктория 11», «Донской сюрприз» на следующих частотах: 10 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 10 кГц в пятикратной повторности при одинаковых условиях заморозки. Замораживание производилось до -15°С, что явно губительно для растения и до -10°С - температуры при которой не происходит критических повреждений тканей при этом измерение сопротивлений производилось через каждые 5°С. Для этого были изготовлены 5 одинаковых зажимов-электродов, подключенных к 5 образцам подопытных растений. Выводы от зажимов-электродов через коммутирующее устройство поочередно подключались к измерителю RLC.Plant tissue resistance measurements were carried out near the tillering node of winter wheat varieties "Krasa Dona", "Victoria 11", "Donskoy surprise" at the following frequencies: 10 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz, 10 kHz in a fivefold repetition under the same freezing conditions. Freezing was carried out down to -15 ° C, which is clearly detrimental to the plant, and down to -10 ° C, the temperature at which critical tissue damage does not occur, while the resistance was measured every 5 ° C. For this, 5 identical clamps-electrodes were made, connected to 5 samples of experimental plants. The leads from the clamps-electrodes through a switching device were alternately connected to the RLC meter.
Далее определялся коэффициент жизненного состояния (kc) как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте (Zfн), к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте (Zfн):Further, the coefficient of life state (k c ) was determined as the ratio of the electrical resistance of plant tissue, measured at a low frequency (Z fn), to the electrical resistance of plant tissue, measured at a high frequency (Z fn ):
где: Zfн - электросопротивление растительной ткани на низкой частоте;where: Z fн - electrical resistance of plant tissue at a low frequency;
Zfв - электросопротивление растительной ткани на высокой частоте.Z fв - electrical resistance of plant tissue at high frequency.
Коэффициент жизненного состояния на разных частотах определялся как для явного погибших растений после заморозки до -15°С, так и заведомо выживших - после заморозки до -10°С.The vital state coefficient at different frequencies was determined both for obviously dead plants after freezing to -15 ° С, and obviously surviving ones - after freezing to -10 ° С.
Коэффициент жизненного состояния определялся на следующих соотношениях низкой частоты к высокой частоте:The vital state coefficient was determined at the following ratios of low frequency to high frequency:
- 1/2 (250 Гц/500 Гц; 500 Гц/1 кГц; 1 кГц /2 кГц; 2 кГц /4 кГц);- 1/2 (250 Hz / 500 Hz; 500 Hz / 1 kHz; 1 kHz / 2 kHz; 2 kHz / 4 kHz);
- 1/2,5 (4 кГц/10 кГц);- 1 / 2.5 (4 kHz / 10 kHz);
- 1/4 (250 Гц/1 кГц; 500 Гц/2 кГц; 1 кГц /4 кГц);- 1/4 (250 Hz / 1 kHz; 500 Hz / 2 kHz; 1 kHz / 4 kHz);
- 1/5 (2 кГц/10 кГц);- 1/5 (2 kHz / 10 kHz);
- 1/8 (250 Гц/2 кГц; 500 Гц/4 кГц);- 1/8 (250 Hz / 2 kHz; 500 Hz / 4 kHz);
- 1/10(1 кГц/10 кГц);- 1/10 (1 kHz / 10 kHz);
- 1/16 (250 Гц/4 кГц);- 1/16 (250 Hz / 4 kHz);
- 1/20 (500 Гц/10 кГц);- 1/20 (500 Hz / 10 kHz);
- 1/25 (10 Гц/250 Гц);- 1/25 (10 Hz / 250 Hz);
- 1/40 (250 Гц/10 кГц);- 1/40 (250 Hz / 10 kHz);
- 1/50 (10 Гц/500 Гц);- 1/50 (10 Hz / 500 Hz);
- 1/100 (10 Гц/1 кГц);- 1/100 (10 Hz / 1 kHz);
- 1/200 (10 Гц/2 кГц);- 1/200 (10 Hz / 2 kHz);
- 1/400 (10 Гц/4 кГц);- 1/400 (10 Hz / 4 kHz);
- 1/1000 (10 Гц/10 кГц).- 1/1000 (10 Hz / 10 kHz).
Как видно из графиков (фиг. 1-5), при соотношении частот менее 1/10 и более 1/100 кривые заведомо выживших и явно погибших растений либо соприкасаются, либо пересекаются, что не позволяет сделать однозначный вывод о жизненном состоянии растения. При соотношении частот в диапазоне от 1/10 до 1/100, при значениях коэффициента жизненного состояния выше значений кривой заведомо выживших растений, позволяет отнести исследуемое растение к живым, соответственно, при значениях коэффициента жизненного состояния ниже значений кривой явно погибших растений, позволяет отнести исследуемое растение к погибшим. При значениях коэффициента жизненного состояния в зоне между кривыми -растение имеет значительные повреждения.As can be seen from the graphs (Fig. 1-5), when the frequency ratio is less than 1/10 and more than 1/100, the curves of obviously survived and obviously dead plants either touch or intersect, which does not allow making an unambiguous conclusion about the vital state of the plant. With the frequency ratio in the range from 1/10 to 1/100, with the values of the vital state coefficient above the values of the curve of obviously survived plants, it allows to classify the studied plant as living, respectively, with the values of the vital state coefficient lower than the plant to the dead. At values of the coefficient of life state in the zone between the curves, the plant has significant damage.
Таким образом, способ оперативного определения жизненного состояния посевов озимой пшеницы, включающий измерение электросопротивлений растительной ткани, при этом электросопротивления растительной ткани измеряются возле узла кущения на двух частотах и определяют коэффициент жизненного состояния как отношение электросопротивления растительной ткани, измеренное на низкой частоте 10 Гц или 1000 Гц к электросопротивлению растительной ткани, измеренному на высокой частоте 500 Гц или 10000 Гц при соответственно их соотношении 1/50 или 1/10, обеспечивает оперативное определение жизненного состояния посевов озимых культур непосредственно в полевых условиях.Thus, a method for the operational determination of the vital state of winter wheat crops, including the measurement of the electrical resistance of plant tissue, while the electrical resistance of the plant tissue is measured near the tillering node at two frequencies and the coefficient of the vital state is determined as the ratio of the electrical resistance of plant tissue measured at a low frequency of 10 Hz or 1000 Hz to the electrical resistance of plant tissue, measured at a high frequency of 500 Hz or 10,000 Hz at a ratio of 1/50 or 1/10, respectively, provides an operational determination of the vital state of winter crops directly in the field.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109793A RU2758934C1 (en) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | Method for the rapid determination of the vital state of winter wheat crops |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109793A RU2758934C1 (en) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | Method for the rapid determination of the vital state of winter wheat crops |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2758934C1 true RU2758934C1 (en) | 2021-11-03 |
Family
ID=78466637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021109793A RU2758934C1 (en) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | Method for the rapid determination of the vital state of winter wheat crops |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2758934C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU497510A1 (en) * | 1973-03-12 | 1975-12-30 | Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | The method of determining the functional state of plants |
| SU893179A1 (en) * | 1979-12-29 | 1981-12-30 | Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | Method of determining vegetable tissue vitality |
| SU1194323A1 (en) * | 1983-06-30 | 1985-11-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии | Method of diagnosis of winter crop injuries by low temperatures in winter time |
| NZ509964A (en) * | 1998-09-11 | 2004-01-30 | Berkshire Lab Inc | Methods for using resonant acoustic and/or resonant acousto-EM energy to detect and/or effect structures |
| MD2825F1 (en) * | 2004-11-11 | 2005-08-31 | Institutul De Fiziologie A Plantelor Al Academiei De Stiinte A Republicii Moldova | Method of determining the plant resistance to the environmental unfavourable factors |
-
2021
- 2021-04-08 RU RU2021109793A patent/RU2758934C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU497510A1 (en) * | 1973-03-12 | 1975-12-30 | Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | The method of determining the functional state of plants |
| SU893179A1 (en) * | 1979-12-29 | 1981-12-30 | Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | Method of determining vegetable tissue vitality |
| SU1194323A1 (en) * | 1983-06-30 | 1985-11-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии | Method of diagnosis of winter crop injuries by low temperatures in winter time |
| NZ509964A (en) * | 1998-09-11 | 2004-01-30 | Berkshire Lab Inc | Methods for using resonant acoustic and/or resonant acousto-EM energy to detect and/or effect structures |
| MD2825F1 (en) * | 2004-11-11 | 2005-08-31 | Institutul De Fiziologie A Plantelor Al Academiei De Stiinte A Republicii Moldova | Method of determining the plant resistance to the environmental unfavourable factors |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200170565A1 (en) | Measuring wound healing | |
| CN106771765A (en) | A kind of multidimensional parameter appraisal procedure of operating composite insulator degree of aging | |
| US8506777B2 (en) | Localized corrosion monitoring device for limited conductivity fluids | |
| RU2018136956A (en) | APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION, MEASURING, MONITORING AND TREATMENT OF INFLAMMATION OF SOFT TISSUES AND FASCIAL PLATES | |
| RU2758934C1 (en) | Method for the rapid determination of the vital state of winter wheat crops | |
| Maji et al. | Monitoring time course of human whole blood coagulation using a microfluidic dielectric sensor with a 3D capacitive structure | |
| BRPI0403006A (en) | Method for monitoring real-time soot accumulation in diesel engine lubricant | |
| RU2430380C2 (en) | Method of determining functional state of hemostasis system | |
| JP2021503084A5 (en) | ||
| RU2282855C2 (en) | Method for evaluating functional state of hemostasis system | |
| RU2008128602A (en) | METHOD FOR EVALUATING THE FROST RESISTANCE OF VEGETABLE TISSUE OF FRUIT CROPS BY RESONANT METHOD | |
| SU1194323A1 (en) | Method of diagnosis of winter crop injuries by low temperatures in winter time | |
| RU2632566C2 (en) | Method for determining quality of rubber insulation of cables | |
| Varma et al. | Design, development and performance study of a polymer coated capacitive sensor for measuring moisture content of soil | |
| RU2734062C1 (en) | Method for measuring heat conductivity of construction materials | |
| RU174203U1 (en) | Acoustic loss measuring device | |
| RU143093U1 (en) | BLOOD STUDY DEVICE | |
| RU98251U1 (en) | BLOOD STUDY DEVICE | |
| Nabila et al. | Electrical Impedance Spectroscopic Analysis on Whole Blood Cells to Correlate Severity Level of Ischemic Stroke Patients | |
| Al-khwaji et al. | Monitoring and Quantifying Burn Wounds on Pig Skin using Thermal Measurements | |
| RU2293995C1 (en) | Method for identifying non-energized or energized condition of power-installation current-carrying parts | |
| Marjanović et al. | Verification of physical models used for root canal measurement by impedance comparison | |
| US9482658B2 (en) | Test system and method for determining thermal effects of tissue ablation on an ex vivo tissue | |
| SU1393910A1 (en) | Method of determining service life of steam turbine casing | |
| Morabito | Thermal conductivity and diffusivity measurements by the transient two linear and parallel probe method |