La congelación es un estrés abiótico típico de las plantas, que puede inducirles daños fisiológicos. Un mejor conocimiento de las características de congelación-descongelación de las plantas contribuye a resolver algunas cuestiones candentes de la fisiología vegetal, como la resistencia al frío y la aclimatación al frío. Este artículo presenta un novedoso sensor para la detección in situ de las características de congelación-descongelación en plantas basado en la temperatura del tallo y el contenido de agua. El circuito de medida de la temperatura del tallo se diseñó a partir de una fuente de corriente constante y una resistencia de platino. El circuito de medición del contenido de agua del tallo se diseñó basándose en la relación de ondas estacionarias y las propiedades dieléctricas del tejido del tallo. La resolución de temperatura del sensor compuesto es inferior a 0,1 °C. El MAE y el RMSE de la medición de la temperatura son de aproximadamente 0,57°C y 0,65°C, respectivamente. La resolución del contenido volumétrico de agua del sensor compuesto es inferior al 0,05%. El MAE y el RMSE de la medición del contenido volumétrico de agua son de aproximadamente 1,59
y 1,81%, respectivamente. Además, se estableció y resolvió un modelo matemático basado en el sensor compuesto para describir las características de congelación-descongelación del tallo de la planta. A continuación, se resolvieron algunos indicadores de congelación-descongelación, incluyendo el contenido de agua del tallo, el contenido de hielo, la profundidad de congelación, la velocidad de congelación, la profundidad de descongelación y la velocidad de descongelación, y se utilizaron para interpretar las reglas de congelación-descongelación del tallo de la planta. Se puede concluir que la velocidad de congelación-descongelación está estrechamente relacionada con las propiedades fisicoquímicas del tallo de la planta que también cambian dinámicamente en el ciclo de congelación-descongelación.
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