Определение альтернариоза на листьях томата оптико-электронным способом

UDC 535.2: 635.64

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

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

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 Y; Дв-2 - правый двигатель кран-балки, отвечающий за движение по оси Y; 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.