Potentielt nyt værktøj til frostsikring i afgrøder

Landbrugsforskere og ingeniører ved University of Adelaide har identificeret et potentielt nyt værktøj til screening af kornafgrøder for frostskader.

Deres forskning, offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Optik Express , har vist, at de med succes kan screene bygplanter for frostskader ikke-destruktivt med billedteknologi ved hjælp af terahertz-bølger (som ligger mellem mikrobølge- og infrarøde bølger på det elektromagnetiske spektrum).

"Frost anslås at koste australske kornavlere 360 ​​millioner dollars i direkte og indirekte tab hvert år, " siger projektleder professor Jason Able, ved Universitetets Landbrugsskole, Mad og vin.

"For at minimere betydelige økonomiske tab, det er afgørende, at producenternes beslutninger om, hvorvidt de skal skære afgrøden til hø eller fortsætte med at høste, træffes kort efter, at der er opstået frostskader. Imidlertid, Det er vanskeligt at analysere de udviklende korn for frostskader, tidskrævende og involverer destruktiv prøveudtagning."

Frostskader kan ske, når plantens reproduktionsorganer udsættes for lufttemperaturer under 0°C i vækstsæsonen, med mængden af ​​skader afhængig af sværhedsgraden og forekomsten af ​​frosthændelser.

Kornafgrøder som byg og hvede viser en bred vifte af modtagelighed for frostskader afhængigt af genetikken, ledelsespraksis, miljøforhold og deres interaktioner. For eksempel, en grads forskel i temperatur kan resultere i frostskader, der eskalerer fra 10 % til 90 % i hvede.

Støttet af universitetets Waite Research Institute og Grains Research and Development Corporation, forskerne testede, om et state-of-art billedbehandlingssystem på Terahertz Engineering Laboratory i School of Electrical and Electronic Engineering, kunne bruges til at scanne både byg- og hvedepigge for frostskader.

Terahertz-bølger er i stand til at trænge igennem spidsen for at bestemme forskelle mellem frostede og urimede korn.

"Byg og hvedepigge udsat for frost viser ikke nødvendigvis symptomer i mange dage før efter frosthændelsen, " siger professor Able. "Denne teknologi lover at identificere frostskader, før symptomer synligt kan opdages."

Forskerne, herunder Dr. Wendy Lee, Dr. Ariel Ferrante og lektor Withawat Withayachumnankul, fundet, at terahertz-billeddannelse kan skelne mellem frostede og ufrostede bygspidser, og at resultaterne kunne gentages over mange scanninger. Denne billedteknologi var også i stand til at bestemme individuelle kornpositioner langs længden af ​​den individuelle spids.

"Denne teknologi kan muligvis udvikles til et feltbaseret værktøj, som kunne bruges af avlere og agronomer til at hjælpe med deres afgrødeforvaltning og hjælpe med at minimere tab på grund af frost, " siger professor Able. "Teknologien, som den er, kunne også bruges af planteavlere til at træffe hurtigere og mere informerede valgbeslutninger om præstationen af ​​én avlslinje frem for mange andre."