Sensor-to-Plant phenotyping
Geautomatiseerd plantonderzoek zonder de plant te verplaatsen
Bij Sensor-to-Plant phenotyping bewegen de sensoren naar de plant toe. Dit is ideaal wanneer planten niet verplaatst mogen worden en wanneer het behouden van stabiele, gecontroleerde groeiomstandigheden essentieel is voor je onderzoek.
Waar traditionele, handmatige meetmethodes vaak tijdrovend, arbeidsintensief en beperkt zijn tot momentopnames, maakt geautomatiseerd fenotyperen het mogelijk om snel en nauwkeurig grote hoeveelheden data te verzamelen, zonder de plant fysiek te benaderen. Niet per individuele meting, maar volgens vaste meetprotocollen.
Van handmatige meting naar datagedreven fenotypering
Handmatige fenotypering is gevoelig voor subjectiviteit, kost veel tijd en beperkt de schaal van experimenten. Met geautomatiseerde Sensor-to-Plant systemen verhoog je de doorvoercapaciteit van je onderzoek en verzamel je consistente data over ruimte en tijd.
Doordat metingen op vaste momenten en onder gecontroleerde omstandigheden plaatsvinden, verzamel je consistente data over ruimte en tijd. Dat vergroot de steekproefgrootte, verkleint subjectiviteit en geeft meer grip op omgevingsinvloeden, zonder extra handmatige arbeid.
Dit maakt Sensor-to-Plant phenotyping bijzonder geschikt voor fundamenteel onderzoek, veredeling, productontwikkeling en fysiologische studies.
Welke plantkenmerken kun je meten?
Afhankelijk van het onderzoeksdoel kunnen zowel visuele als fysiologische plantkenmerken worden gemeten. Visuele fenotypering richt zich op eigenschappen zoals planthoogte, vorm, kleur, bladoppervlak, bloem- of vruchtontwikkeling. Deze kenmerken geven inzicht in groei, uniformiteit en morfologische verschillen.
In combinatie met aanvullende sensoren en lysimeters is het mogelijk om ook fysiologische processen te volgen, zoals fotosynthese, transpiratie, biomassa-opbouw en watergebruiksefficiëntie. Daarmee ontstaat een vollediger beeld van hoe planten reageren op hun omgeving en behandelingen.
Sensor-to-Plant infrastructuur
Een Sensor-to-Plant systeem bestaat vaak uit een geautomatiseerde gantry-structuur die over rails beweegt. De sensoren scannen de planten van bovenaf of onder verschillende hoeken, zonder dat het gewas verplaatst hoeft te worden.
Kenmerken van deze infrastructuur:
- Vaste plantpositie voor traceerbaarheid
- Potmaat en indeling flexibel aanpasbaar
- Combinatie met lysimeters voor continue metingen
De traceerbaarheid van planten is gekoppeld aan hun vaste locatie, wat ideaal is voor longitudinale studies.
Sensorconfiguraties afgestemd op jouw onderzoek
Niet elke sensoropstelling is geschikt voor elk type onderzoek. Daarom kijkt WPS altijd eerst naar de onderzoeksvraag. Als systeemintegrator ontwerpen wij complete fenotyperingsoplossingen waarin sensortechnologie, automatisering en dataverwerking naadloos samenkomen.
Voor de sensortechnologie werken we samen met gespecialiseerde partners. Op basis van factoren zoals gewenste resolutie, meetfrequentie en de te meten plantkenmerken wordt er bepaald welke imagingtechnieken het beste passen bij jouw onderzoek, variërend van 2D- en 3D-imaging tot multispectrale en thermische metingen etcetera.
De verschillende sensorstromen kunnen worden geïntegreerd tot één samenhangende dataset. Zo leveren RGB-beelden snelle visuele informatie, maken 3D-metingen nauwkeurige volumeberekeningen mogelijk en geeft thermische data inzicht in plantstress.
Waar moet je als onderzoeker rekening mee houden?
De keuze voor Sensor-to-Plant phenotyping is sterk afhankelijk van het onderzoeksdoel. Factoren zoals de gewenste plantkenmerken, het benodigde automatiseringsniveau en de schaal van het experiment spelen daarbij een belangrijke rol. Ook de opzet van het experiment en de gewenste datakwaliteit spelen een rol.
Daarnaast moeten praktische randvoorwaarden worden meegenomen, zoals beschikbare ruimte, gewastype, budget en beschikbare mankracht. WPS ondersteunt onderzoekers bij deze afwegingen en vertaalt onderzoeksdoelen naar een systeem dat technisch én praktisch klopt.
Sensor-to-Plant versus Plant-to-Sensor
Binnen geautomatiseerd fenotyperen zijn er twee hoofdconcepten: Sensor-to-Plant en Plant-to-Sensor.
Sensor-to-Plant is met name geschikt wanneer:
- het gewas op één plek moet blijven staan
- gecontroleerde groeiomstandigheden cruciaal zijn
- hoge meetfrequentie gewenst is
- fysiologische metingen gecombineerd worden met imaging
Plant-to-Sensor is juist interessant wanneer planten eenvoudig verplaatst kunnen worden en maximale uniformiteit in meetcondities gewenst is.
