Разработка ученых уникальна тем, что позволяет выявить проблемы растений на ранних стадиях, до того, когда это сможет определить человек, каким бы опытным агрономом он не был.
По словам руководителя разработчиков, кандидата биологических наук, доцента кафедры биофизики Института биологии и биомедицины Университета Лобачевского (ННГУ) Владимира Сухова, разработка поможет выявлять и засушливые участки земли тогда, когда визуально это не определить, выявить компоненты, недостающие растениям, устранить стрессовые факторы до того, как они начали существенно влиять на растения. То есть заниматься точечной, целенаправленной профилактикой, что существенно повышает выживаемость растений.
Прибор состоит из двух цифровых камер с фильтрами светопропускания на двух длинах волн.
- Известно, что когда на растения действуют стрессовые факторы (сильный свет, засуха, высокая температура и так далее), у них быстро снижается коэффициент отражения света в спектральном диапазоне от, примерно, 525 нм - до 540 нм. На этом основана физика приборов, - пояснил "РГ" Сухов. - Прибор измеряет интенсивности отраженного света на двух спектральных полосах - 531 нанометров и 570 нанометров. Благодаря применению импульсного освещения растений желто-зеленым измерительным светом удалось минимизировать искажение от фонового освещения.
По словам биолога, для каждого из спектральных каналов (531 и 570 нм) получаются по два изображения. Первое - в условиях фонового освещения. Второе - в условиях, когда к фоновому освещению добавляется вспышка измерительного желто-зеленого света. Вспышка короткая (18 миллисекунд) и не успевает повлиять на состояние растения. Затем программа прибора автоматически рассчитывает разность второго и первого изображения и строит итоговую пространственную картинку. Ученым удалось придумать, как совместить изображения на различных длинах волн с помощью светоделительной пластинки.
На сегодняшний день уже готов стационарный вариант прототипа, в ближайшем будущем появится передвижная система. По планам ученых проект будет внедрен в работу агропромышленных предприятий и сельскохозяйственных структур. Этот проект научного коллектива ННГУ совместно с Институтом прикладной физики РАН в 2021 году был объявлен победителем конкурса Российского научного фонда в рамках мероприятия "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых".