Описание проекта
Измерение фотосинтетической ассимиляции СО2 у растений является ключевым инструментом для оценки их продуктивности и урожая в различных условиях. Кроме того первая реакция растений на действие большинства стресс-факторов (засуха, высокие температуры, засоление, болезни, недостаток питания и другие) проявляется в снижении фотосинтетической ассимиляции CO₂, что позволяет использовать измерения такой ассимиляции для выявления действия стрессоров на растения. Существующие коммерческие решения, направленные на оценку фотосинтетической ассимиляции СО2 у растений, имеют ряд критических ограничений. Основной проблемой является очень высокая стоимость (от нескольких млн руб) и крупные размеры (более 3-4 кг у большинства систем) зарубежных коммерческих приборов-аналогов.
Описанные ограничения создают серьезные барьеры для массового применения коммерческих систем для измерения фотосинтетической ассимиляции СО2 в сельском хозяйстве, экологическом мониторинге и научных исследованиях. При этом потребность в доступных технических решениях для измерения ассимиляции у растений существует как в России, так и в других странах (в частности, в Китае и Индии). Такая потребность определяется необходимостью обеспечения продовольственной безопасности населения, которая становится особенно острой в связи с глобальными изменениями климата и увеличением частоты неблагоприятных событий (засуха, жара, избыточные осадки и т.д.).
Проект предлагает принципиально новый подход к разработке прибора для мониторинга ассимиляционной активности, который базируется на накопительном измерении изменений концентрации СО2 в камере для листа в условиях искусственного освещения и его отсутствия. Такой подход не требует поддержания постоянного потока воздуха вокруг листа, который необходим для функционирования всех коммерческих систем. При этом предлагаемый к разработке прототип обеспечит точность измерений, достаточную для практического применения в сельском хозяйстве и экологическом мониторинге; кроме того, такая точность будет достаточной при массовых измерениях в рамках исследовательских задач. Таким образом, главным преимуществом предлагаемого технического решения станет его доступность для конечных пользователей.
"АССИМ-Ф" будет представлять собой программно-аппаратный комплекс, включающий портативный прибор для оперативной оценки фотосинтетической ассимиляции растений в полевых условиях с возможностью регулировки интенсивности освещения измеряемого листа и пользовательское программное обеспечение.
"АССИМ-Ф" сможет найти применение в:
1. Растениеводстве в условиях открытого (поля) и защищенного (теплицы) грунта (коммерческие фермерские хозяйства, агрохолдинги, индивидуальные пользователи).
2. Реализации акклимации и селекции сельскохозяйственных растений, их биотехнологического культивирования (селекционные хозяйства и биотехнологические компании).
3. Экологическом мониторинге, включая мониторинг качества среды и мониторинг накопления углерода (организации и компании, осуществляющие такой мониторинг).
4. Научных исследованиях в области физиологии и биофизики растений (НИИ биологического и сельскохозяйственного профиля, ВУЗы).
5. Образовательном процессе (специальности ВУЗов биологического и сельскохозяйственного профиля).
Ключевые конкурентные преимущества:
• Целевая себестоимость значительно ниже, чем у коммерческих аналогов (менее 100 тыс. р.);
• Компактные размеры и простота использования, отсутствие большого количества сменных блоков;
• Достаточная точность для практических задач.
"АССИМ-Ф" будет представлять собой востребованное решение для широкого круга пользователей - от научных учреждений до фермерских хозяйств, сочетая доступность с функциональностью.
