Nová linka pro fenotypizaci rostlin, postavená společností PSI (Photon Systems Instruments), spol. s r.o pro Univerzitu přírodních věd v Lublinu, představuje klíčový krok vpřed ve zkoumání rostlinných reakcí na stresové podmínky. V Centru Fenomiky Rostlin se zabývají širokou škálou experimentů – od testů odolnosti rostlin na různé druhy hnojiv a sucha až po zkoumání geneticky modifikovaných linií. Pro fungování tohoto špičkového systému bylo potřeba vybrat spolehlivé a vysoce kvalitní komponenty, mezi něž patří zejména zdroje, komunikační a ethernetové kabely společnosti Murrelektronik.
Co je fenotypizační linka a k čemu slouží
Hlavním cílem výzkumu v Centru Fenomiky Rostlin na Univerzitě přírodních věd v Lublinu je pochopit, jak rostliny reagují na různé stresové faktory – sucho, nedostatek živin, napadení škůdci či výrazné teplotní výkyvy. Vědci se proto zaměřují na použití spektrálních kamer a řady senzorů, které dokážou neinvazivně měřit fyziologické vlastnosti rostlin v reálném čase. Precizní zemědělství, které tato univerzita dále rozvíjí, umožňuje optimalizovat pěstební postupy (zavlažování, hnojení, ochranu rostlin), šetřit životní prostředí a zároveň zvyšovat výnosy.
Nově vybudovaná linka, vyvinutá a dodaná společností PSI, velmi efektivně kombinuje dopravníky, růstové komory a měřicí stanice s různými druhy kamer a senzorů. Díky tomu lze kontrolovat a vyhodnocovat parametry rostlin (např. obsah vody v listech či jejich růst) a současně přesně simulovat podmínky, jimž jsou vystaveny – třeba adaptaci na tmu či náhlé osvícení speciálním spektrem světla. Součástí systému je i box pro postřik rostlin a možnost dálkového řízení a kvalitního záznamu veškerých naměřených dat.
„Právě teď připravujeme novou sezónu experimentů," vysvětluje Michał Nowak, ředitel Centra Fenomiky Rostlin na Univerzitě přírodních věd v Lublinu. „Zkoumáme například bazalku pod vlivem různých typů hnojiv a stresu ze sucha. Paralelně běží experiment zaměřený na řepku, kde sledujeme odolnost několika genotypů na sucho. V brzké době plánujeme testy sóji, pšenice a dalších plodin, kde využijeme naše zobrazovací komory a měřicí stanice. Díky flexibilitě systému od PSI dokážeme velmi precizně nastavovat a měnit různé parametry tak, abychom dostali co nejpřesnější výsledky."
Příběh vzniku linky a role společnosti PSI
„Celý projekt jsme plánovali více než rok," dodává Michał Nowak. „Potřebovali jsme používat různé metody zobrazování (včetně fluorescenční), flexibilně měnit podmínky pro rostliny a zároveň zachovat kapacitní možnosti systému. Po srovnání několika dodavatelů jsme nakonec zvolili společnost PSI. Její systémy jsou v tomto ohledu unikátní: umožňují přizpůsobit i drobné zavlažovací či experimentální zásahy u jednotlivých rostlin a současně nabídnou rozličné typy záznamů, včetně spektrálního a RGB zobrazování."
„Zákazník si vysoce cenil i příznivou cenu a možnost konfigurovat systém na míru," vstupuje do rozhovoru Michal Štys, zástupce společnosti PSI (Photon Systems Instruments), s.r.o. „Abychom dodrželi nejvyšší možnou spolehlivost, rozhodli jsme se využít řadu komponent společnosti Murrelektronik od zdrojů přes kabely až po UPS modul. Při stavbě podobných systémů je kritická dostupnost a kvalita. Murrelektronik má výrobní závod v České republice, takže nás v době krize s dodávkami dokázali zbavit klíčových obav."
Technické řešení a důvody pro použití Murrelektronik
Široká nabídka kabelů a panelových průchodek pro spolehlivý provoz
V rámci komplexního systému hrají klíčovou roli robustní datové kabely a panelové průchodky, které společnost PSI zvolila od renomovaného výrobce Murrelektronik. Tyto kabely podporují protokol EtherCAT, jehož spolehlivost je zásadní pro precizní sběr dat z mnoha senzorů a řídicích jednotek.
„Dříve jsme byli omezeni nedostatečným výběrem délek kabelů. Díky Murrelektronik jsme získali širokou variabilitu – nabízejí všechny potřebné délky kabelů za výhodné ceny. Navíc jsme řešili problém s lámáním kabelů v energetických řetězech. Hledali jsme náhradu s 75 mm rádiusem a Murrelektronik nabídl nejlepší poměr cena/výkon s okamžitou dostupností," doplňuje Michal Štys.
Panelové průchodky M12 jsou nedílnou součástí instalace. „Murrelektronik nabídl širokou variabilitu délek průchodkových kabelů, což je na trhu vzácné. Málo dodavatelů může nabídnout takový výběr pro EtherCAT," uvádí Michal Štys. Nabízejí vysokou úroveň krytí (IP67) a umožňují rychlou a snadnou montáž. Tato kombinace odolnosti a flexibility zjednodušuje konstrukci systému a zajišťuje, že výrobní linka v Lublinu může sbírat data bez výpadků či nesprávných měřicích signálů, a to i při neustálém pohybu rostlin na dopravnících.
3fázový spínaný zdroj Emparro
Dalším důležitým krokem bylo zajištění efektivního a stabilního napájení celého systému. PSI se rozhodlo pro 48V třífázové zdroje Emparro, které poskytují výkonnou a flexibilní platformu pro pohon dopravníků a dalších komponent linky. Klíčový je tzv. power boost, tedy krátkodobé výrazné navýšení výkonu: Emparro může po dobu pěti sekund dodat až 150 % jmenovitého výkonu, a v režimu HyperBoost dokonce na 20 ms až 400 %. Na rozdíl od jednofázových zdrojů (které nabízely zvýšení jen o 20 %) tak zařízení spolehlivě pokryje odběrové špičky, například při rozběhu motorů. Díky vysoké účinnosti současně odpadá problém s nadměrným ztrátovým teplem v rozváděčích.
Záložní bateriový (UPS) modul
Součástí dodávky byl také UPS modul s bezúdržbovým bateriovým modulem, který slouží k záloze dat v případě výpadku proudu. V rozsáhlých výzkumných projektech se dlouhé experimenty často protínají s možnými výkyvy či odstávkami elektrické sítě. UPS modul proto brání ztrátě důležitých měřicích protokolů a nastavení, takže se i případný výpadek dá překlenout bez nutnosti opětovného nastavování a narušení experimentů.
Technická podpora a dostupnost
Výběr produktů od Murrelektronik ovlivnily nejen jejich technické parametry, ale i dostupnost, výhodná cena a servis. Jelikož má tato společnost výrobní závod v České republice, dokázala v kritických obdobích let 2021–2022 garantovat krátké dodací lhůty i dostatečnou skladovou zásobu. Přímý kontakt s obchodním a technickým týmem navíc pomohl rychle řešit jakékoli nejasnosti, a minimalizovat tak prostoje či ztrátu času při montáži. Tato kombinace kvalitního inženýrského řešení, širokého sortimentu délek a spolehlivého zázemí přesvědčila PSI, že právě komponenty Murrelektronik jsou pro výstavbu fenotypizační linky správnou volbou. Michal Štys k tomu dodává: „Neříkám, že by produkty Murrelektronik byly jedinou možnou volbou. Ze své zkušenosti mohu ale říct, že jsou tou nejlepší volbou."
Přínos pro výzkum i praxi
Výsledkem spolupráce PSI s Murrelektronik je vysoce flexibilní a spolehlivá fenotypizační linka, která přináší Univerzitě přírodních věd v Lublinu nové možnosti pro zkoumání rostlin v různých stavech a prostředích. Ať už vědci testují rostliny na stres z nedostatku vody, nebo mapují geneticky modifikované linie rostlin, vždy se mohou spolehnout na systém, který udrží konstantní podmínky či dokáže rychle simulovat náhlé stresové situace.
„Díky této lince a použitým komponentům máme jistotu, že naše výzkumné protokoly mají zaručenou opakovatelnost," uzavírá spokojně Michał Nowak. „Získané výsledky pomohou zemědělské praxi, protože budeme schopni odhalit už počáteční stressy u rostlin a efektivně navrhovat metody, jak je zmírnit nebo jim zcela předejít. V konečném důsledku to znamená větší výnosy a udržitelnější zemědělskou výrobu."
Celý příběh ukazuje, jak důležitá je synergie vysoce specializovaných vědeckých požadavků a spolehlivého technického zázemí. Komponenty od Murrelektronik se do tohoto konceptu výborně hodí svou odolností, rozsáhlou nabídkou a dostupností, a staly se tak esenciální součástí moderního fenotypizačního systému, který otevírá cestu k novým poznatkům a pokrokovým řešením v oboru rostlinné biologie i precizního zemědělství.