Onderzoekers van UHasselt en het Proefcentrum Fruitteelt (pcfruit) hebben rekbare sensoren ontwikkeld waarmee de groei van peren rechtstreeks aan de boom continu kan worden gemeten. Het systeem werd dit seizoen getest in een Conference-boomgaard van pcfruit in Sint-Truiden, vanaf het moment van de afgespeende vruchtjes tot aan de oogst.
De sensoren registreren de verandering in diameter van de vruchten. Op termijn kan de technologie mogelijk ook informatie opleveren die helpt bij het bepalen van de nood aan vruchtdunning en bij het opvolgen van de vruchtmaat. De onderzoekers willen daarnaast nagaan of groeigegevens kunnen helpen om voor de oogst te bepalen of extra irrigatie nodig is om de vruchtmaat nog bij te sturen.
De technologie maakt gebruik van het vloeibare metaal Galinstan, een legering van gallium, indium en tin. Een geleidend spoor van het materiaal is verwerkt in een rekbaar siliconenmateriaal. Wanneer de peer groter wordt, rekt de sensor mee. Daardoor verandert de elektrische weerstand en kan de verandering in vruchtdiameter elektronisch worden geregistreerd.
Voor deze toepassing ontwikkelden de onderzoekers twee soorten sensoren. De eerste is bedoeld voor jonge vruchten en kan worden gebruikt tot aan de vruchtdunning. Daarbij worden overtollige jonge vruchten verwijderd om de overblijvende vruchten voldoende ruimte te geven om door te groeien.
Een tweede type sensor wordt na de dunning aangebracht en kan gedurende de verdere ontwikkeling van de peer blijven zitten tot aan de oogst.
Naast de sensoren ontwikkelden UHasselt en pcfruit ook een draadloos systeem om de meetgegevens automatisch vanuit de boomgaard naar een databank te sturen. Hierdoor ontstaat voor iedere gemonitorde vrucht een tijdreeks met gegevens over de groei.
Volgens onderzoeker Thijs Vandenryt maakt dit het mogelijk om niet alleen de diameter van een peer op een bepaald moment te kennen, maar ook de evolutie van de groei op te volgen en veranderingen in de groeisnelheid te detecteren.
Voor pcfruit kan die informatie onder meer interessant zijn voor het onderzoek naar vruchtdunning. Onderzoekers willen ook nagaan of bepaalde groeipatronen later in het seizoen kunnen worden gebruikt om de vruchtmaat bij de oogst te voorspellen. Op basis daarvan zou eventueel nog kunnen worden bijgestuurd met irrigatie.
Het onderzoek maakt deel uit van het bredere onderzoek van UHasselt naar rekbare en geprinte elektronica op basis van vloeibare metalen. Een van de onderzoeksvragen is hoe zulke sensoren in rekbare materialen kunnen worden verwerkt en gedurende langere tijd buiten kunnen functioneren.
De sensoren kunnen individuele vruchten opvolgen en veranderingen in diameter van minder dan één millimeter detecteren. De onderzoekers willen de groeigegevens in de toekomst combineren met andere gegevens, zoals temperatuur, neerslag, bodemvocht, irrigatie en teeltmaatregelen.
Een volgende onderzoeksvraag is hoeveel vruchten moeten worden gemeten om op basis van de sensordata uitspraken te kunnen doen over een volledige boom of een perceel.
Na de oogst start een nieuwe fase van het onderzoek. In totaal werden 60 peren geselecteerd voor verdere analyse: 28 vruchten die tijdens hun ontwikkeling een sensor droegen en 32 vruchten zonder sensor.
Bij pcfruit worden de vruchten onder meer onderzocht op groei, hardheid, suikergehalte en gewicht. UHasselt voert bijkomende testen uit om na te gaan of het langdurig dragen van een sensor effecten heeft op de vrucht.
De onderzoekers willen daarmee verder aantonen dat de sensoren de groei nauwkeurig kunnen opvolgen zonder de ontwikkeling van de vrucht te beïnvloeden.
Bron: UHasselt / pcfruit.
