Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 9

Assessment of the effectiveness of an autonomous device for pre-sowing scarification and sorting of acorns

Ocena efektywności działania autonomicznego urządzenia do przedsiewnej skaryfikacji i sortowania żołędzi

10.15199/48.2024.09.40

nr katalogowy: 150379
10.15199/48.2024.09.40

Streszczenie

The paper presents the model of a rotary autonomous scarifier, which cuts acorns with precision and sorts them based on an innovative optical resolution feature. The device is equipped with two optical systems, the first of which checks the spatial orientation resulting from the random feeding of acorns through the feeder, while the second one is responsible for controlling the health of the acorns. Seedlings grown from acorns were assessed for viability based on the measurement of electrical conductivity. As plant cells have a capacitive element, mainly constituted by cytoplasmic membranes, the value of the measured electrical conductivity is the sum of conductance and susceptance, and the obtained result is called admittance. The fundamental advantage of this method is the ability to determine the viability of seedlings using a single measurement.

Abstract

Przedstawiono model karuzelowego, autonomicznego skaryfikatora, który dokonuje precyzyjnego obcięcia żołędzi oraz sortuje je na podstawie innowacyjnej, optycznej cechy rozdzielczej. Urządzenie zostało wyposażone w dwa systemy optyczne, z których pierwszy sprawdza orientację przestrzenną, wynikającą z losowego podawania żołędzi przez podajnik, natomiast drugi odpowiada za kontrolowanie zdrowotności. Wyhodowane z żołędzi sadzonki poddano ocenie ocenie żywotności na podstawie pomiaru przewodnictwa elektrycznego. Ze względu na występowanie w komórkach roślinnych elementu pojemnościowego, jakimi są głównie błony cytoplazmatyczne, wartość mierzonego przewodnictwa elektrycznego jest sumą konduktancji i susceptancji a otrzymany wynik określamy mianem admitancji. Fundamentalną zaletą tej metody jest możliwość określenia żywotności sadzonek przy wykorzystaniu tylko jednego pomiaru

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Grzesik M., Janas R., Górnik K., Romanowska-Duda Z. Biologiczne i fizyczne metody stosowane w produkcji i uszlachetnianiu nasion. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, (2012), 57(3), 147–152.
[2] Giertych M.J., Suszka J. Consequences of Cutting Off Distal Ends of Cotyledons of Quercus robur Acorns Before Sowing. Annals of Forest Science, (2011), 68(2), 433–442.
[3] Bąk-Badowska J., Żeber-Dzikowska I., Chmielewski J. Evaluation of the degree of healthiness of the pedunculate oak (Quercus robur L.) acorns in the Włoszczowa–Jędrzejów Nature Park and its neighbouring area. Environmental Protection and Natural Resources, (2017), 28(1), 14–19.
[4] Tadeusiewicz R., Tylek P., Adamczyk F., Kiełbasa P., Jabłoński M., Bubliński Z., Grabska-Chrząstowska J., Kaliniewicz Z., Walczyk J., Szczepaniak J., Juliszewski T., Szaroleta M. Assessment of selected parameters of the automatic scarification device as an example of a device for sustainable forest management. Sustainability, (2017), 9(12) article 2370.
[5] Shi W., Villar-Salvador P., Li G., Jiang X. Acorn Size Is More Important than Nursery Fertilization for Outplanting Performance of Quercus variabilis Container Seedlings. Annals of Forest Science, (2019), 76, 22.
[6] Kaliniewicz Z., Tylek P. Influence of Scarification on the Germination Capacity of Acorns Harvested from Uneven-Aged Stands of Pedunculate Oak (Quercus robur L.). Forests, (2018), 9, 100.
[7] Tylek P. Wielkość i kształt jako cechy rozdzielcze nasion dębu szypułkowego (Quercus robur L.). Acta Agrophysica (2012), 19 (3), 673–687.
[8] Kaliniewicz Z., Tylek P., Anders A., Markowski P., Rawa T., Ołdakowski M., Wąsowski Ł. An Analysis of the Physical Properties of Seeds of Selected Deciduous Tree Species. Baltic Forestry, (2016), 22(1), 169–174.
[9] Kaliniewicz Z., Tylek P. Aspects of the Process of Sorting European Black Pine Seeds. Forests (2019), 10, 966; doi:10.3390/f10110966.
[10] Kaliniewicz Z., Tylek P., Markowski P., Anders A., Rawa T., Głażewska E. Analysis of correlations between selected physical properties and color of Scots pine (Pinus sylvestris L.) seeds. Technical Sciences, (2014), 17(3), 259–274.
[11] Novikov A., Sokolov S., Drapalyuk M., Zelikov V., Ivetić V. Performance of Scots Pine Seedlings from Seeds Graded by Colour. Forests, (2019), 10, 1064.
[12] Novikova T.P., Mastrangelo C.B., Tylek P., Evdokimova S.A., Novikov A.I. How can the engineering parameters of the NIR grader affect the efficiency of seed grading? Agriculture (2022), 12, 2125. https://doi.org/10.3390/agriculture12122125.
[13] Takahashi, A.; Shimada, T.; Kawano, S. Nondestructive determination of tannin content in intact individual acorns by near-infrared spectroscopy. Ecol. Res. (2011), 26, 679–685.
[14] Skrzyszewska K., Banach J., Bownik G. Wpływ sposobu przedsiewnego przygotowania żołędzi i terminu siewu na kiełkowanie nasion i wzrost sadzonek dębu szypułkowego. Sylwan (2019), 163(9), 716–725.
[15] Pająk K., Małek S., Kormanek M., Banach J. Effect of peat substrate compaction on growth parameters and root system morphology of Scots pine Pinus sylvestris L. seedlings. Sylwan (2022), 166(8), 2537–550.
[16] Pająk K., Kormanek M., Małek S., Banach J. Effect of Peat- Perlite Substrate Compaction in Hiko V265 Trays on the Growth of Fagus sylvatica L. Seedlings. Sustainability (2022), 14(8), 4585.
[17] Cao Y., Repo T., Silvennoinen R., Lehto T., Pelkonen P. Analysis of the willow root system by electrical impedance spectroscopy. Journal of Experimental Botany (2011), Volume 62, Issue 1, 351–358.
[18] Kormanek M., Głąb T., Klimek-Kopyra A. Modification of the tree root electrical capacitance method under laboratory conditions. Tree Physiology (2016), Volume 36, Issue 1, 121– 127.
[19] Mateusiak Ł., Tylek P., Kormanek M., Kaliniewicz Z. Zastosowanie pomiaru admitancji do określenia stanu fizjologicznego sadzonek buka pospolitego (Fagus sylvatica L.) i dębu szypułkowego (Quercus robur L.).
[in:] Nowoczesne technologie i inżynieria w zrównoważonym użytkowaniu lasu (2020), Klamerus-Iwan A. (ed.), 383–395. ISBN 978-83-66602- 04-5
[20] Tylek P., Tadeusiewicz R., Jabłoński M., Piłat A., Kaliniewicz Z., Adamczyk F., Klocek J. Systemy wizyjne automatu do przedsiewnego przygotowania żołędzi. Przegląd Elektrotechniczny (2021), 1 (97), 188−191.
[21] Bubliński Z., Grabska-Chrząstowska J., Jabłoński M., Kwiecień J., Mikrut Z., Pawlik P., Przybyło J., Tadeusiewicz R., Tylek P., Walczyk J. Ocena zdrowotności automatycznie skaryfikowanych żołędzi za pomocą komputerowej analizy obrazów. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, (2017), Warszawa.
[22] Pawlik P., Jabłoński M., Bubliński Z, Tadeusiewicz R., Walczyk J., Tylek P., Juliszewski T., Adamczyk F. Use of Harris detector for determination of orientation of acorns in the process of automated scarification. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering (2017), 62 (1), 163–165.
[23] Przybyło J., Jabłoński M. Using Deep Convolutional Neural Network for Oak Acorn Viability Recognition Based on Color Images of Their Sections. Computers and Electronics in Agriculture, (2019), 156, 490–499.
[24] Adamczyk F., Frąckowiak P., Jabłoński M., Juliszewski T., Kiełbasa P., Piłat A., Szaroleta M., Szczepaniak J., Tadeusiewicz R., Tylek P., Walczyk J. Automat do skaryfikacji żołędzi wraz z identyfikacją zmian chorobowych. Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, (2018), Poznań.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-9 , nr katalogowy 150379 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma