Диагностика состояния растений важна для дозированного внесения удобрений, поддержания плодородия почв, получения высоких урожаев и повышения качества сельхозпродукции. Для этих целей используются специальные оптические датчики. Принцип их действия состоит в избирательном поглощении световых потоков, отражаемых растениями в зависимости от их состояния. За рубежом различные системы такого рода датчиков разработаны фирмами AgriCon, Hydro Agri.
В последние годы в Агрофизическом институте на технической базе НПК ГОИ им. С.И.Вавилова также ведется разработка подобных датчиков (оптических тестеров). Создан макет портативного (для работы с рук) дистанционного тестера HARS (Hand Active Remote Sensing) с искусственной подсветкой исследуемого объекта. Так же, как и у аналогичной системы Greenseeker, полезный сигнал HARS-тестера формируется за счет измерения отраженных от исследуемого объекта лучистых потоков на двух длинах волн. Данные по содержанию азота в растениях, сырой и сухой биомассе в цифровом виде выводятся на табло. Фиксация условий освещения и условий наблюдения в HARS тестере позволяет повысить точность измерения примерно в два раза, в сравнении с сенсорами, работающими от солнечного освещения.
Тестер применялся для мониторинга посевов, оперативного определения фитомассы и влажности травостоя. Методики определения этих параметров отрабатывались на участках с типичным для Северо-Западного района луговым разнотравьем в августе-сентябре 2006 г.
Сейчас ведется разработка специализированного тестера VARS (Vehicle Active Remote Sensing), предназначенного для установки на движущемся транспортном средстве – тракторе и автомобиле.
Для проведения высокоточных полевых измерений используется созданный ранее контактный тестер, представляющий полевой импульсный фотометр-фитомонитор ПИФ. Его четыре спектральных канала подобраны таким образом, чтобы исследовать и идентифицировать основные биофизические процессы в растениях с повышенной точностью, независимо от погодных условий и в любое время суток. Погрешность определения измеряемой величины – коэффициента отражения – составляет 1-2% при чувствительности 0,2-0,3%. Это позволяет выявлять стрессы в растениях на ранних стадиях при отсутствии внешних признаков угнетения. Применение ПИФ во многих случаях позволяло выявлять слабоконтрастные геохимические аномалии и существенно сократить объемы дорогостоящих анализов при экологических и геологических работах. Планируется создать упрощенный и более дешевый вариант контактного тестера.
Комплексное использование оптических тестеров позволит наиболее эффективно решать задачи полевой диагностики состояния растений.
