Highly efficient and reliable plant

Highly efficient and reliable plant growth such as that required in biological life support systems for future space-based missions can be better achieved with knowledge of ion concentrations within the hydroponic nutrient solution. This paper reports on the development and application of ion-selective bulk optodes to plant growth systems. Membranes for potassium-selective sensing are reported that have been tailored so that their dynamic range is centred on potassium activities within typical nutrient solution recipes. The developed sensors have been shown to exhibit a potassium activity measuring range from 0.134 to 117 mM at pH 6.0. These bulk optodes show full scale response on the order of several minutes. They show minimal interference to other cations and meet worst-case selectivity requirements for potassium monitoring in the considered half strength Hoagland solution. When continuously immersed in nutrient solution, these sensors demonstrated predicable lifetimes on the order of 50 h. The developed instrument for absorption-based measurements including light source, mini-spectrometer and optode probe is presented. Custom instrument control and monitoring software including a spectral normalization procedure, use of a dual-wavelength absorbance ratio technique and automatic adjustment for pH variation result in an instrument that is self-calibrating and one that can account for effects such as light source fluctuations, membrane thickness variations and a variety of other factors. The low mass, low volume nature of bulk optode sensing systems, make them a promising technology for future space-based plant production systems. Their low-cost and technology transfer potential suggest that they could provide terrestrial growers a new and reliable mechanism to obtain ion-selective knowledge of their nutrient solution, improving yields, reducing costs and aiding in compliance to continually more stringent environmental regulation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เจริญเติบโตของพืชมีประสิทธิภาพสูง และเชื่อถือได้เช่นที่จำเป็นในระบบสนับสนุนชีวิตชีวภาพสำหรับในอนาคตพื้นที่ตามภารกิจสามารถได้รับความรู้ความเข้มข้นของไอออนภายในโซลูชันธาตุอาหารสีดี กระดาษนี้รายงานเกี่ยวกับการพัฒนาและประยุกต์ใช้ไอออนจำนวนมาก optodes ปลูกเจริญเติบโตของระบบ เพื่อช่วยสำหรับการตรวจใช้โพแทสเซียมมีรายงานที่มีการปรับเพื่อให้ช่วงแบบไดนามิกเป็นศูนย์กลางกิจกรรมโพแทสเซียมภายในโซลูชันทั่วไปธาตุอาหารสูตร เซนเซอร์พัฒนาได้รับการแสดงเพื่อแสดงกิจกรรมโพแทสเซียมที่วัดตั้งแต่ 0.134 117 มม.ที่ pH 6.0 Optodes จำนวนมากเหล่านี้แสดงแบบเต็มมาตราส่วนการตอบสนองขั้นหลายนาที พวกเขาแสดงสัญญาณรบกวนน้อยที่สุดจะเป็นของหายากอื่น ๆ และตอบสนองความต้องการวิธี worst-case สำหรับโพแทสเซียมที่ตรวจสอบในความแรงครึ่งเป็นโซลูชัน Hoagland เมื่อไปในโซลูชันที่ธาตุอาหารอย่างต่อเนื่อง เซนเซอร์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งาน predicable ขั้น 50 h การนำเสนอเครื่องมือการพัฒนาสำหรับการวัดการดูดซึมแสงโพรบแหล่ง สเปกโตรมิเตอร์มินิ และ optode รวมทั้ง เครื่องมือแบบกำหนดเองควบคุมและตรวจสอบรวมทั้งขั้นตอนฟื้นฟูสเปกตรัม ซอฟต์แวร์ใช้ absorbance ที่ความยาวคลื่นสองอัตราส่วนเทคนิคและการปรับปรุงอัตโนมัติสำหรับผลการเปลี่ยนแปลง pH ที่สามารถลงบัญชีลักษณะพิเศษเช่นความผันผวนของแสง เปลี่ยนแปลงความหนาของเยื่อ และความหลากหลายของปัจจัยอื่น ๆ และเครื่องดนตรีที่ตนเองมีการปรับเทียบ มวลต่ำ เบาลักษณะของระบบ การตรวจ optode จำนวนมากให้เทคโนโลยีสัญญาสำหรับระบบการผลิตพืชตามพื้นที่ในอนาคต ความประหยัดและเทคโนโลยีโอนอาจแนะนำให้ พวกเขาสามารถให้เกษตรกรภาคพื้นกลไกใหม่ และเชื่อถือได้รับความรู้ใช้ไอออนของโซลูชันธาตุอาหาร เพิ่มผลผลิต ลดต้นทุน และช่วยงานในการปฏิบัติตามกฎระเบียบการควบคุมสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สูงเจริญเติบโตของพืชที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้เช่นที่จำเป็นต้องใช้ในระบบการช่วยชีวิตทางชีวภาพสำหรับภารกิจอวกาศในอนาคตสามารถทำได้ดีกว่าที่มีความรู้ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายธาตุอาหารพืชไฮโดรโพนิ รายงานบทความนี้เกี่ยวกับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ optodes กลุ่มไอออนเลือกที่จะปลูกเจริญเติบโตของระบบ เยื่อสำหรับการตรวจจับโพแทสเซียมเลือกจะมีการรายงานที่ได้รับการออกแบบเพื่อให้ช่วงแบบไดนามิกของพวกเขาเป็นศูนย์กลางในการจัดกิจกรรมภายในโพแทสเซียมสูตรสารละลายธาตุอาหารทั่วไป เซ็นเซอร์ที่พัฒนาได้รับการแสดงที่จะแสดงช่วงกิจกรรมโพแทสเซียมวัด 0.134-117 มิลลิที่ pH 6.0 เหล่านี้เป็นกลุ่ม optodes แสดงการตอบสนองเต็มรูปแบบในการสั่งซื้อของหลายนาที พวกเขาแสดงการรบกวนน้อยที่สุดเพื่อไพเพอร์อื่น ๆ และตอบสนองความเลวร้ายที่สุดกรณีต้องการเลือกสำหรับการตรวจสอบแตสเซียมในการพิจารณาแก้ปัญหาความแข็งแรงครึ่ง Hoagland เมื่อแช่อยู่อย่างต่อเนื่องในการแก้ปัญหาสารอาหารเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงเซ็นเซอร์ชีวิต predicable ในการสั่งซื้อ 50 ชั่วโมง เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนาสำหรับการวัดการดูดซึมซึ่งรวมถึงแหล่งกำเนิดแสง, มินิสเปกโตรมิเตอร์และสอบสวน optode จะนำเสนอ เครื่องมือที่ใช้ในการควบคุมที่กำหนดเองและซอฟต์แวร์การตรวจสอบรวม​​ถึงขั้นตอนการฟื้นฟูสเปกตรัมการใช้เทคนิคการดูดกลืนแสงแบบ dual-ความยาวคลื่นและการปรับอัตราส่วนอัตโนมัติสำหรับผลการเปลี่ยนแปลงค่า pH ในตราสารที่เป็นตัวสอบเทียบและหนึ่งที่สามารถบัญชีสำหรับผลกระทบเช่นความผันผวนของแหล่งกำเนิดแสง, เมมเบรน รูปแบบความหนาและความหลากหลายของปัจจัยอื่น ๆ มวลต่ำธรรมชาติปริมาณต่ำของกลุ่ม optode ระบบสัมผัสทำให้พวกเขามีแนวโน้มเทคโนโลยีในอนาคตพื้นที่ที่ใช้ระบบการผลิตพืช ค่าใช้จ่ายที่ต่ำและมีศักยภาพในการถ่ายโอนเทคโนโลยีของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถให้เกษตรกรผู้ปลูกบกกลไกใหม่และเชื่อถือได้ที่จะได้รับความรู้ไอออนเลือกของสารละลายธาตุอาหารของพวกเขาในการปรับปรุงอัตราผลตอบแทนลดค่าใช้จ่ายและช่วยในการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้มีการเจริญเติบโต เช่น ที่ใช้ในระบบสนับสนุนชีวิตทางชีวภาพสำหรับอนาคตจากภารกิจ สามารถบรรลุกับความรู้ของความเข้มข้นของไอออนในสารละลาย hydroponic . บทความนี้รายงานเกี่ยวกับการพัฒนาและการประยุกต์ของ ion selective เป็นกลุ่ม optodes ปลูกระบบการเจริญเติบโตเมมเบรนสำหรับโพแทสเซียมเลือกจากรายงานที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อให้ช่วงไดนามิกของพวกเขาเป็นศูนย์กลางในกิจกรรมโพแทสเซียมในสารละลายธาตุอาหารสูตรทั่วไป การพัฒนาเซ็นเซอร์ได้รับการแสดงเพื่อแสดงกิจกรรมช่วงการวัดจาก 0.134 โพแทสเซียม 117 mm ที่ pH 6.0 . optodes ขนาดใหญ่เหล่านี้แสดงการตอบสนองเต็มรูปแบบในการสั่งซื้อของหลายนาทีพวกเขาให้น้อยที่สุด ทำให้รบกวนอื่น ๆและตอบสนองความต้องการการตรวจสอบพลังงานสำหรับโพแทสเซียมในถือว่าแรงครึ่งหนึ่งโฮกเลินโซลูชั่น เมื่ออย่างต่อเนื่องแช่ในสารละลายธาตุอาหาร เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถยืนยันได้ว่า ช่วงชีวิตในการสั่งซื้อ 50 ซ. พัฒนาเครื่องมือการวัดการดูดกลืนโดยรวมทั้งแหล่งแสงกล้องขนาดเล็ก และ optode ตัวนำเสนอ ควบคุมเครื่องมือวัดและการตรวจสอบซอฟต์แวร์ที่กำหนดเองรวมทั้งขั้นตอนการฟื้นฟูสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นเท่ากับใช้สองเทคนิคและการปรับอัตโนมัติสำหรับ pH เปลี่ยนแปลงส่งผลให้เครื่องดนตรีที่ตนเองสอบเทียบและหนึ่งที่ได้ผล เช่น ความผันผวนของแหล่งกำเนิดแสงความหนาแผ่นรูปแบบและความหลากหลายของปัจจัยอื่น ๆ มวลต่ำ , ปริมาณต่ำธรรมชาติของกลุ่ม optode sensing ระบบเทคโนโลยีให้สัญญาสำหรับระบบการผลิตจากโรงงานในอนาคตของพวกเขาต้นทุนต่ำและการถ่ายโอนเทคโนโลยีที่มีศักยภาพที่พวกเขาสามารถให้ผู้แนะนำของกลไกใหม่และเชื่อถือได้เพื่อให้ได้ ion selective ความรู้ของสารละลายธาตุอาหารของพวกเขาเพิ่มผลผลิต ลดต้นทุน และช่วยในการปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง ด้านกฎระเบียบ