Το πείραμα σε συνθήκες θερμοκηπίου

Στο πλαίσιο του έργου AcID ένα από τα πράγματα τα οποία ήταν ιδιαιτέρως σημαντικό, ήταν να επιβεβαιώσουμε ότι ο αισθητήρας είναι λειτουργικός όχι μόνο σε συνθήκες εργαστηρίου, αλλά και σε συνθήκες θερμοκηπίου. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε μια σειρά δοκιμών για την επιβεβαίωση καλής λειτουργίας του αισθητήρια αλλά και επικοινωνίας με το σύστημα ευφυούς γεωργίας gaiasense.

Οι δοκιμές πεδίου, πραγματοποιήθηκαν σε τεμάχια θερμοκηπίων στην Ιεράπετρα σε συνεργασία με την εταιρεία Ν.ΕΜΜ.ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ Κ ΣΙΑ ΕΕ – «ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΚΗ» και υπό την διεύθυνση της VELTIA labs for life.

Στο πεδίο δοκιμής ακολουθήθηκαν οι γεωργικές πρακτικές της περιοχής της Ιεράπετρας Λασιθίου Κρήτης για την καλλιέργεια τομάτας, πιπεριάς και αγγουριών. Όλες οι απαιτούμενες εργασίες συντήρησης των καλλιεργειών, πραγματοποιήθηκαν από τον παραγωγό για την διατήρησή τους σε παραγωγική μορφή ενώ παράλληλα υπήρχε η δυνατότητα συνεχούς καταγραφής των κλιματολογικών συνθηκών για όλη την περίοδο πειραματισμού (ελάχιστη /μέγιστη θερμοκρασία και υγρασία)

Για την αποφυγή μεγάλης κλίμακας εφαρμογής των φυτοπροστατευτικών προϊόντων πραγματοποιήθηκε σήμανση μικρότερης περιοχής εντός του θερμοκηπίου για την εφαρμογή αυτών τοπικά.  Για την σήμανση του πειραματικού τεμαχίου, χρησιμοποιήθηκε ταινία σήμανσης πέριξ αυτού.

Το πειραματικό τεμάχιο ήταν προσβάσιμο για το προσωπικό που θα εκτελούσε  εργασίες ενώ παράλληλα υπήρξε πρόνοια για την αποφυγή ακραίων θερμοκρασιών και συγκέντρωση υψηλών ποσοστών σχετικής υγρασίας κατά την εφαρμογή των φυτοπροστατευτικών προϊόντων.

Η απόσταση φύτευσης στην γραμμή ήταν 0.4μ. Η εγκατάσταση των γραμμών ηταν σε διπλές γραμμές φύτευσης με απόσταση μεταξύ των διπλών σειρών 0.6μ ενώ η απόσταση μεταξύ των παρακείμενων διπλών σειρών ήταν 1.4m. Με αυτό τον τρόπο εγκατάστασης οι εργασίες του παραγωγού γίνονται από τους διαδρόμους μεταξύ των διπλών σειρών και όχι μεταξύ της κάθε σειράς.

Το σύστημα AcID εγκαταστάθηκε εντός της θερμοκηπικής καλλιέργειας, στην γραμμή φύτευσης. Η είσοδος καθαρού αέρα τοποθετήθηκε ψηλά, πάνω από την καλλιέργεια, ώστε να έχει πρόσβαση σε όσο το δυνατόν καθαρότερο δείγμα αέρα.

Λεπτομέρειες μεταχειρίσεων

Ο υπολογισμός της δόσης εφαρμογής, του φυτοπροστατευτικού στοιχείου που εφαρμόστηκε έγινε ακολουθώντας τις οδηγίες που περιγράφονται στην ετικέτα του προϊόντος.

Η πειραματική διαδικασία χαρακτηρισμού στο πεδίο, της συστοιχίας αισθητήρων νανοσωματιδίων-πολυμερικών υμενίων μπορεί να αναλυθεί στα εξής βήματα τα οποία εκτελέστηκαν διαδοχικά:

1. Αρχικοποίηση της συστοιχίας-αισθητήρων και καθορισμός αντίστασης αναφοράς (R0
2. Καθορισμός της Αντίστασης των αισθητήρων (Rmax_H20) κατά την έκθεση τους στο αέριο αναφοράς:
3. Καθαρισμός του θαλάμου με άντληση αέρα
4. Επανάληψη του βήματος 1
5. Καθορισμός της Αντίστασης των αισθητήρων κατά την έκθεση τους στο αέριο-στόχος
6. Επανάληψη του βήματος 3.
7. Απενεργοποίηση του συστήματος AcID

Η εφαρμογή του ψεκαστικού υγρού πραγματοποιήθηκε με επινώτιου μηχανοκίνητου ψεκαστήρα με 1 ακροφύσιο ολόκληρου κώνου προσομοιάζοντας την κοινή αγροτική πρακτική.

Η εφαρμογή έγινε σε τέσσερις διαδρομές στο πειραματικό τεμάχιο, ανάμεσα από τους διαδρόμους του θερμοκηπίου

Συμπεράσματα λειτουργίας και ανταπόκρισης του αισθητήρα σε συνθήκες θερμοκηπίου

Όπως προκύπτει από τα αποτελέσματα η συστοιχία χημικών αισθητήρων νανοσωματιδίων/πολυμερικών υμενίων είναι σε θέση να διακρίνει μεταξύ δύο διακριτών γεγονότων ψεκασμού. Πιο συγκεκριμένα η συστοιχία μπορεί να ταυτοποιήσει τα γεγονότα ψεκασμού, διακρίνοντας ανάμεσα στον ψεκασμό της καλλιέργειας με νερό και στον ψεκασμό με διάλυμα φυτοπροστατευτικής ουσίας.

Η ενσωμάτωση της συστοιχίας αισθητήρων στην ολοκληρωμένη μετρητική διάταξη AcID η οποία αποτελείται από το Packaging των αισθητήρων (εξωτερικό περίβλημα της διάταξης, εσωτερικό Packaging και δρομολόγηση σωληνώσεων, ηλεκτρική και ηλεκτρονική διασύνδεση της συστοιχίας-αισθητήρων) καθώς και από το συνοδευτικά ηλεκτρονικά ανάγνωσης των αισθητήρων καθώς και του αντίστοιχου λογισμικού απεικόνισης και μετάδοσης των δεδομένων κρίνεται επιτυχής μια και είναι σε θέση να διακρίνει μεταξύ των 2 διαφορετικών αερίων, κατ’ αναλογία με τα πειράματα προτυποποίησης των αισθητήρων που είχαν πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο.

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων στο πεδίο μέσω της ολοκληρωμένης μετρητικής διάταξης AcID αποκτούν ακόμη μεγαλύτερη αξία αν ιδωθούν υπό το πρίσμα των διαθέσιμων περιθωρίων βελτίωσης τα οποία υπάρχουν στον σχεδιασμό του συστήματος, και τα οποία χρήζουν διερεύνησης στο μέλλον.