CC BY
5
Дмитрий Васильевич; - Краснодар, 2005. - 149 с.
3. Оптико-электронный экспресс-анализ засоренности семян люцерны трудноотделимыми сорняками / И.А. Рутковский, Б.К. Цыганков, В.Д. Бурлин, Д.В. Лебедев. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. № 11. с. 8-9.
4. Способ сортировки семян / Б.К. Цыганков, С.В. Бурлин, Д.В. Лебедев, О.В. Новокрещенов. Патент на изобретение RUS 2199404, 11.06.2002.
5. Принцип работы оптико-электронного устройства для исследования состояния огурцов в закрытом грунте / Д.В. Лебедев, М.А. Аббасов, Е.С. Горская. Форум молодых ученых. 2017. №12(16). с. 1118-1121.
6. Применение систем оптико-электронного зрения в сельском хозяйстве / Д.С. Абрамцов, Д.В. Лебедев, Р.Б. Гольдман. Форум молодых ученых. 2017. №1(17). с. 29-40.
УДК 535.2: 635.64
Лебедев Д.В., к. техн. н.
доцент кафедра «Физики» Бершицкая Г. Ф. старший преподаватель кафедра «Физики» Клементьев А.К. студент магистратуры 2 курса факультет «Энергетики» Горская Е. С. студент магистратуры 1 курса факультет «Энергетики» ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет
имени И.Т. Трубилина» Россия, г. Краснодар ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЬТЕРНАРИОЗА НА ЛИСТЬЯХ ТОМАТА
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫМ СПОСОБОМ В статье описывается способ определения болезни томата при помощи оптико-электронного оборудования. Рассматриваются проблемы выращивания томатов в закрытом грунте и улучшение реагирования на проблемы, благодаря беспрерывному контролю теплицы с помощью оптико-электронного устройства. Описан принцип работы системы, а также представлен алгоритм её работы. Обоснован выбор способа определения альтернариоза при помощи данного метода.
Ключевые слова: исследование, болезнь, устройство, контроль, теплица, томат, оптико-электронный.
Lebedev D. V., PhD in Technological Sciences, associate professor
associate professor of "Physics " FSBEI HE " Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin"
Russia, Krasnodar Bershitskaya G.F., head teacher teacher of the department "Physics" FSBEI HE " Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin"
Russia, Krasnodar Klementyev A.K masters student 2 course, faculty of "Power engineering" FSBEI HE " Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin"
Russia, Krasnodar Gorskaya E.S. masters student 1 course, faculty of "Power engineering" FSBEI HE " Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin"
Russia, Krasnodar DETERMINATION OF ALTERNARIOSIS ON THE LEAVES OF TOMATA BY OPTICAL-ELECTRONIC METHOD The article describes a method for determining tomato disease using optical-electronic equipment. The problems of growing tomatoes in closed ground and improving the response to problems, thanks to the continuous monitoring of the greenhouse using an optical-electronic device, are considered. The principle of operation of the system is described, and the algorithm of its operation is also presented. The choice of the method for the determination of alternaria using this method is substantiated.
Keywords: study, disease, device, control, greenhouse, tomato, optical-electronic.
Томат - однолетнее или многолетнее травянистое растение. Выращивается томат, как в открытом, так и в закрытом грунте. Томаты являются самоопыляемыми растениями, то есть не требуется применение насекомых, что облегчает задачу выращивания в теплице. Они делятся на детерминантные и индетерминантные сорта. В тепличном бизнесе фермеры обычно выращивают индетерминантные сорта, ввиду их большей урожайности.
На сегодняшний день селекционеры вывели очень много гибридных сортов томата, которые менее подвержены заболеваниям. Но все же существует большой риск заражения даже самой устойчивой культуры. Самой опасной болезнью томата является Альтернариоз. Чаще всего заболевание встречается в листовой форме в теплицах. Потери при этой болезни составляют 50-60% всего урожая.
Симптомы Альтернариоза томата: сначала на нижних, позже на
верхних листьях образуются концентричные пятна диаметром до 7 -15 мм. На их поверхности во время влажной погоды формируется слабозаметный черный налет. Пятна ограничены жилками, располагаются чаще всего по краю листа, окраска - желтая или бурая, во влажную погоду количество пятен сильно увеличивается, со временем они сливаются.
Первые симптомы проявляются на листьях в период цветения первых кистей. Позже споры гриба попадают на поверхность плодов, но не прорастают, пока плоды не начнут созревать и не появятся мельчайшие повреждения.
Оптимальные условия развития для альтернариоза томатов - высокая температура и высокая влажность воздуха. Поэтому при этих условиях скорость развития заболевания возрастает. Чередование жаркой и сухой погоды с обильными росами и с дождями еще сильнее усиливает развитие болезни.
Для осуществления способа определения болезни томата при помощи оптико-электронного оборудования, предлагаем выращивать овощи в теплице Джекоба Миттлайдера. Использование данной теплицы можно обьяснить тем, что теплица доктора Миттлайдера проста в эксплуатации, удобна для работы в ней, помогает создать комфортные условия для растений даже в летнюю жару, когда традиционные теплицы не способны противостоять высокой температуре и летнему зною.
Рисунок 1 - Внешний вид теплицы с оборудованием.
Принцип работы оптико-электронного оборудования основан на методе распознавания образов. Распознавание образов - научное направление, связанное с разработкой принципов и построением систем, предназначенных для определения принадлежности данного объекта к
одному из заранее выделенных классов объектов.
В теплице расположена кран-балка, на которой зафиксирована видеокамера. Кран-балка передвигается по заданным координатам между рядками. Теплица поделена на 30 зон. Деление данной теплицы на поливочные зоны обеспечивает достижение следующих результатов: меньше финансовых затрат на удобрение; меньшую дозу удобрения получают томаты, вследствие чего, выращиваем более здоровые овощи. Над каждой зоной находится поливочная форсунка с соленоидным клапаном. Камера ведет сбор данных по теплице и отправляет их на персональный компьютер. Персональный компьютер сравнивает данные, полученные с видеокамеры с заранее подготовленной базой данных. В нашем случае, база данных содержит в себе объем изображений с ненормальным видом томата, то есть больного альтернариозом. Компьютер ищет совпадение. При наличии совпадения, компьютер посылает сигналы на микроконтроллеры, которые запускают мешалку в емкости с удобрением, далее, включают насос и открывают соленоидный клапан над нужными зонами. Вода подается по трубам к открытым форсункам.
Алгоритм действий системы, изображенный на рис.2, включает в себя следующие блоки: ПК - персональный компьютер, который будет обрабатывать, и выдавать сигналы на микроконтроллеры; МК-1,2,34,5,6,7 -микроконтроллеры, которые будут подавать сигналы на объекты управления; Дв-1 - левый двигатель кран-балки, отвечающий за движение по оси У; Дв-2 - правый двигатель кран-балки, отвечающий за движение по оси У; Дв-3 - двигатель кран-балки, отвечающий за движение по оси X; Дв-4
- двигатель мешалки удобрений; Дв-5 - двигатель насосной станции; Клапан
- соленоидные клапана, которые подают раствор к форсункам; Камера -видеокамера, обеспечивающая 360 градусов обзора.
Рисунок 2 - Алгоритм действий.
Преимуществом данного способа определения болезни томата с применением оптико-электронного оборудования является своевременное выявление очага альтернариоза и его локальное устранение, для предотвращения дальнейшего развития заболевания.
Использованные источники:
1. Способ сортировки семян / С.В. Бурлин, Д.В. Лебедев, В.А. Лобунец. Патент на изобретение RUS 2245198, 03.09.2003.
2. Болезни томатов / Н.А Дорожкин, А.А. Сапогова. Минск: Изд-во Урожай, 1989. - с.46.
3. Лебедев Д. В. Параметры процесса распознавания семян люцерны в семенном материале высокоточным оптико-электронным способом: дис. канд. тех. наук: 05.20.02: защищена 22.06.05: утв. 15.07.05 / Лебедев Дмитрий Васильевич; - Краснодар, 2005. - 149 с.
4. Оптико-электронный экспресс-анализ засоренности семян люцерны трудноотделимыми сорняками / И.А. Рутковский, Б.К. Цыганков, В.Д. Бурлин, Д.В. Лебедев. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. № 11. с. 8-9.
5. Способ сортировки семян / Б.К. Цыганков, С.В. Бурлин, Д.В. Лебедев, О.В. Новокрещенов. Патент на изобретение RUS 2199404, 11.06.2002.
6. Принцип работы оптико-электронного устройства для исследования состояния огурцов в закрытом грунте / Д.В. Лебедев, М.А. Аббасов, Е.С. Горская. Форум молодых ученых. 2017. №12(16). с. 1118-1121.
7. Применение систем оптико-электронного зрения в сельском хозяйстве / Д.С. Абрамцов, Д.В. Лебедев, Р.Б. Гольдман. Форум молодых ученых. 2017. №1(17). с. 29-40.
