Фото: із відкритих джерел
Томатам потрібна вібрація для вивільнення пилку, але в теплицях природне запилення часто обмежене. Дослідження показало, що ефективність безконтактного запилення повітряним потоком визначається розподілом вібрацій за частотними смугами, а не лише силою обдуву.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Квіти томата потребують вібраційної стимуляції, щоб вивільняти пилок, однак у тепличних умовах природне запилення нерідко є недостатнім. Як альтернативу розглядають запилення повітряним потоком без прямого контакту з рослиною, але зв’язок між тим, як рослина вібрує під дією повітря, і тим, наскільки добре висипається пилок, досі був описаний неповно.
У дослідженні, опублікованому в журналі Agriculture, автори проаналізували аероеластичні вібрації тепличних рослин томата під дією осьових вентиляторів і зіставили їх із результатами експериментів із висипанням пилку.
Для цього механічні властивості стебел і квітконіжок вимірювали за допомогою текстурного аналізатора. Вібрації, які збуджував повітряний потік від осьових вентиляторів, реєстрували високошвидкісною зйомкою, а моди коливань і частотні компоненти визначали через аналіз спектральної щільності потужності (метод Welch) та когерентнісний аналіз.
Технічні характеристики та параметри
- Модуль пружності основного стебла зростав від 10,58 МПа у верхівковій частині до 35,69 МПа біля основи.
- Згинальна жорсткість квітконіжки (flower-stalk) становила 16,74–52,15 Н·мм².
- Ідентифіковано три частотні смуги вібрацій: Plant band — 2,1 Гц, Stem band — 8,0 Гц, Flower band — 14,0 Гц.
- За результатами експериментів із висипанням пилку, ефективніше вивільнення відбувалося у смугах Stem та Flower, ніж у Plant.
- Запропоновано функціональний індекс band-weighted response Γ(U), сформований із нормалізованих інтегральних часток зміщення (displacement) у PSD; максимальне значення Γ(U) серед семи протестованих швидкостей зафіксовано при 5,08 м/с.
Що це означає для тепличного виробництва
Автори роблять висновок, що за запилення повітряним потоком ключовим є не стільки збільшення швидкості обдуву, скільки те, як енергія коливань «розкладається» між частотними смугами, пов’язаними зі стеблом і квіткою. Як потенційний інструмент для підбору параметрів обдуву вони пропонують індекс Γ(U), який кількісно описує внесок «потрібних» частот у загальну вібраційну відповідь рослини.
Дослідження: Wei, Yazhou; Mao, Hanping; Peng, Haitao; Taha, Mohamed (2026) — Airflow-Induced Modal Competition Reveals Optimal Vibration Modes for Non-Contact Pollination of Greenhouse Tomato Plants, Agriculture.