КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 17-76-20032

НазваниеРанняя дистанционная диагностика стрессового фотосинтетического ответа сельскохозяйственных растений при действии неблагоприятных факторов

РуководительСухов Владимир Сергеевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского", Нижегородская обл

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2020 - 06.2022

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-106 - Растениеводство

Ключевые словаNPQ, photochemical reflectance index, дистанционная диагностика состояния растений, ксантофилловый цикл, неблагоприятные факторы, стрессовый ответ растения, фотосинтез

Код ГРНТИ68.37.05

СтатусУспешно завершен

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Общей научной проблемой, на которую был направлен проект 2017 года, являлась разработка метода ранней дистанционной диагностики стрессового ответа сельскохозяйственных растений при действии неблагоприятных факторов, который базируется на измерении фотохимического индекса отражения (photochemical reflectance index, PRI), и создание технической системы для его реализации. Высокая актуальность такого исследования была связана с ключевой ролью систем оптической оценки состояния растений для их дистанционного мониторинга и раннего выявления воздействия стрессовых факторов, а также для быстрой оценки состояния растений при высокопроизводительном фенотипировании. При этом, выбор PRI, который рассчитывается на основании двух спектральных полос отраженного света (531 и 570 нм), обусловлен его высокой чувствительностью к изменениям состояния растения; прежде всего, к изменениям в протекании фотосинтетических процессов. Однако, использование PRI имеет и свои сложности, связанные с относительно малой величиной изменений, их зависимостью от нескольких процессов с различными характерными временами, чувствительностью к условиям измерения и т.д. В рамках Проекта 2017 года, нам удалось минимизировать некоторые из отмеченных проблем. В частности, разработка и реализация в системе PRI-имиджинга метода активной подсветки исследуемых растений вспышками желто-зеленого измерительного света снизила искажающее влияние фонового освещения. Измерение светоиндуцированных изменений PRI позволило уменьшить влияние различного исходного уровня фотохимического индекса отражения у разных растений, а также дало основу для более детализированной оценки связанных с фотосинтезом процессов в лабораторных условиях (например, при фенотипировании). Оценка пространственной неоднородности распределения фотохимического индекса отражения, на основе измерения стандартного отклонения PRI, рассчитанного по участкам исследуемых растений (на примере гороха), дало эффективный показатель для мониторинга их стрессовых изменений во время развития почвенной засухи в условиях открытого и защищенного грунта. Результаты Проект 2017 позволили сформулировать ряд новых научных задач, решению которых будет посвящен Проект 2020: 1. Исследование перспектив применения стандартного отклонения PRI в участках растительного покрова (возможно, в комбинации с его абсолютной величиной) для выявления стрессовых изменений у сельскохозяйственных растений. Постановка этой задачи непосредственно вытекает из результатов Проекта 2017, которые показали, что возрастание стандартного отклонения PRI в участках листа или растительного покрова может быть использовано для выявления стрессовых изменений в ходе почвенной засухи у модельного растения – гороха посевного. Такие результаты открывают потенциальную возможность для применения принципиально нового показателя стрессовых изменений у растений, основанного на измерениях стандартного отклонения PRI. Это может существенно повлиять на мировую практику использования фотохимического индекса отражения в дистанционном мониторинге. Однако, проверка такой возможности, как минимум, требует (i) выявления близких эффектов при развитии засухи у других сельскохозяйственных культур (например, пшеницы) и (ii) оценки наличия или отсутствия сходных изменений при действии других стрессовых факторов близкой природы (например, засоления, которое также приводит к водному дефициту). Кроме того, дальнейшего экспериментального исследования требует эффект, который был предварительно показан в рамках Проекта 2017: возрастание стандартного отклонения между различными участками растительного покрова при совместном измерении контрольных и подверженных засухе растений. Если такой эффект подтвердится, то он может быть использован для выявления границы действия стрессовых факторов на растения. 2. Исследование возможности применения для выявления стрессовых изменений у растений стандартного отклонения или коэффициента вариации для интенсивности отраженного света, измеренного в участках растительного покрова на длинах волн 531 и(или) 570 нм. Предпосылкой для постановки этой задачи также является выявленное в ходе выполнения Проекта 2017 возрастание стандартного отклонения PRI у гороха в условиях действия засухи. Такое возрастание может быть обусловлено увеличением стандартного отклонения интенсивности отраженного света по отдельным спектральным каналам (измерительного на 531 нм или опорного на 570 нм), которое развивается под действием стрессора. Если предложенная гипотеза подтвердится в ходе экспериментальной проверки, то полученный результат может иметь принципиальное значение для развития методов дистанционного мониторинга состояния растений. Он станет основой для выявления стрессовых изменений у растений на основании пространственной вариабельности параметров отраженного света только в одном узкополосном спектральном канале в желто-зеленой области спектра. Это также создаст предпосылки для технической разработки новой группы простых систем имиджинга стрессовых изменений у сельскохозяйственных растений, которые будут измерять изображение в одной узкой спектральной полосе и рассчитывать стандартное отклонение и (или) коэффициент вариации интенсивности отраженного света. 3. Разработка новой модификации системы PRI-имиджинга, использующей только одну монохромную камеру и систему автоматизированной смены узкополосных светофильтров в ходе измерения. Постановка этой задачи обусловлена необходимостью дальнейшего развития разработанной в рамках Проекта 2017 системы PRI-имиджинга. Среди технических ограничений разработанной системы можно отметить: (i) Относительную высокую сложность получения изображения в разработанной системе. (ii) Отсутствие возможности одновременного измерения нескольких вариантов PRI или других индексов отражения с близким принципом расчета. (iii) Отсутствие возможности простого изменения набора спектральных фильтров, используемых для исследования. Потенциально, перспективный путь решения этой задачи может быть связан с использованием турели, обеспечивающей автоматизированную смену светофильтров, и одной монохромной камеры. Система подсветки объекта миллисекундными импульсами измерительного света может быть оставлена принципиально неизменной; однако, возможна замена желто-зеленого света на широкополосный белый свет. Последнее, значительно расширит диапазон спектральных индексов, которые могут быть одновременно измерены с использованием активной подсветки. При этом, сам набор измеряемых индексов также может задаваться пользователем, путем простой фиксации в системе соответствующего набора узкополосных светофильтров. В то же время, такой подход может иметь ряд собственных ограничений, связанных со скоростью смены спектральных фильтров при анализе. Как следствие, эффективность новой модификации системы должна быть сопоставлена с эффективностью разработанной системы PRI-имиджинга.

Ожидаемые результаты
Реализация Проекта 2020 направлена на решение трех масштабных задач, на основании которых, как ожидается, будут получены три основные группы результатов: 1. Выявление эффективности применения измерений стандартного отклонения PRI (возможно, в комбинации с его абсолютной величиной) на уровне растительного покрова и его участков для обнаружения стрессовых изменений у ключевых сельскохозяйственных растений (прежде всего, пшеницы) при действии хозяйственно-значимых стрессоров (на примере засухи и засоления). Достижение этого результата открывает перспективы использования принципиально нового показателя стрессовых изменений у растений, основанного на измерениях стандартного отклонения PRI. Такой показатель может быть использован как независимо, так и в комбинации с другими широко используемыми показателями PRI (абсолютная величина, индуцированные светом изменения), что будет способствовать повышению чувствительности и надежности выявления стрессовых ответов растений. 2. Выявление возможности применения для обнаружения стрессовых изменений у растений стандартного отклонения или коэффициента вариации интенсивности отраженного света, измеренного в участках растительного покрова на длинах волн 531 или 570 нм. Потенциально, такой результат может иметь принципиальное значение для развития методов дистанционного мониторинга состояния растений, так как создаст основу для выявления стрессовых изменений на основании анализа изображения, полученного в одном узкополосном спектральном канале. Реализация такого метода потребует максимально простой системы, состоящей из одной монохромной камеры и одного спектрального фильтра; при необходимости, система может быть дополнена модулем активной подсветки объекта. 3. Разработка новой модификации системы PRI-имиджинга с возможностью одновременного измерения ряда спектральных индексов (модифицированных PRI, NDVI, возможно, WI (или близких к WI разностных индексов) и других), а также с возможностью простого конфигурирования пользователем набора исследуемых индексов. Достижение этого результата даст важный инструмент для комплексной оценки состояния растений на основе индексов отражения. В частности, совместное измерение типичного и модифицированных PRI (которые показывают различные компоненты стрессовых изменений фотосинтетического аппарата), NDVI (который показывает общий объем фотосинтезирующей биомассы), и, возможно, WI (который показывает содержание воды), может стать основой для одновременного выявления разномасштабных стрессовых изменений у растений. Такое выявление будет иметь значение для дистанционного мониторинга и для высокопроизводительного фенотипирования растений при селекции и районировании сортов. В целом, можно ожидать, что полученные результаты будут соответствовать передовым мировым исследованиям в изучаемой области и значительно расширят инструментарий для дистанционного мониторинга состояния сельскохозяйственных растений в условиях защищенного и открытого грунта, а также для высокопроизводительного фенотипирования растений. Такой инструментарий будет включать в себя как новые методы оценки состояния растений, базирующиеся на показателях пространственной неоднородности PRI и интенсивностей отраженного света на длинах волн 531 или 570 нм (стандартное отклонение и (или) коэффициент вариации), так и модифицированную систему PRI-имиджинга, которая будет иметь более широкую функциональность. Важно отметить, что инструменты, которые будут созданы в ходе Проекта 2020 для оценки состояния сельскохозяйственных растений; в перспективе могут быть также использованы для анализа состояния растений в естественных условиях (т.е. для решения задач экологического мониторинга).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Выполняемый проект посвящен развитию методов дистанционного мониторинга растений, базирующихся на измерении фотохимического индекса отражения и направленных на раннее выявление признаков действия неблагоприятных факторов. В рамках отчетного года были получены следующие результаты: 1. В условиях защищенного грунта была подтверждена ранее выдвинутая гипотеза о том, что возрастание пространственной неоднородности распределения PRI, измеренного в растительном покрове, и снижение абсолютной величины этого индекса могут быть использованы в качестве показателя действия неблагоприятных факторов на растения. Результаты показаны при анализе пшеницы (почвенная засуха) и гороха (солевой стресс). 2. В условиях защищенного грунта выявлено, что возрастание стандартного отклонения между средними значениями PRI в отдельных «областях интереса» может быть использовано в качестве показателя границы действия неблагоприятного фактора, что было показано на основании одновременного измерения контрольных растений и растений, подверженных действию неблагоприятных факторов. В то же время, такой эффект возникает лишь при выраженных изменениях абсолютной величины PRI при действии стрессоров; в частности, он наблюдается при воздействии почвенной засухи на растения пшеницы и отсутствует при развитии солевого стресса у гороха. 3. Выявлено, что возрастание пространственной неоднородности интенсивности отраженного света на длине волны 531 нм, которое оценивали по коэффициенту вариации этой интенсивности, может быть использовано в качестве показателя действия стрессовых факторов на растения. Этот результат создает предпосылки для разработки упрощенного метода оценки состояния растений на основании получения изображения только в одном спектральном канале. При этом эффективность использования такого коэффициента вариации по сравнению с использованием параметров PRI может варьировать и, в некоторых случаях, превосходить эффективность использования PRI (например, при развитии солевого стресса у гороха). 4. Совместно с исследовательской группой И.В. Турчина (ИПФ РАН, ООО «БФВ») сформулирована принципиальная схема новой системы мультиспектрального PRI имиджинга. Такая система включает в себя светодиодный облучатель для активной подсветки растения, камеру с объективом для регистрации отраженного света, систему смены фильтров (включающую узкополосные оптические фильтры с различными спектральными диапазонами), миникомпьютер на базе процессора ARM для управления компонентами установки, стабилизированный источник тока, запитывающий светодиоды, блок питания для обеспечения питанием светодиоды и систему смены фильтров. Определены характеристики основных компонент системы, производители для этих компонент и выбраны конкретные марки, осуществлен заказ выбранных компонент. Начата работа по созданию системы. 5. На основании дополнительных исследований, которые базировались на комплексном анализе изменений всех возможных индексов отражения на основании 400-700 нм спектрального диапазона при действии стрессоров, выявлены новые индексы отражения, чувствительные к ранним этапам засухи. Кроме того, построены тепловые карты коэффициента корреляции между индексами отражения на основании 400-700 нм спектрального диапазона и фотосинтетическими показателями в условиях индукции системного ответа растения при локальном действии повреждающего фактора. Полученные результаты могут стать основной для поиска новых спектральных индексов, которые будут измерены с использованием разрабатываемой системы мультиспектрального PRI имиджинга.

Публикации

1. Сухов В.С., Сухова Е.М., Хлопков А.Д., Юдина Л.М., Рябкова А.Ю., Тельных А.А., Сергеева Е.А., Воденеев В.А., Турчин И.В. Proximal imaging of changes in photochemical reflectance index in leaves based on using pulses of green-yellow light Remote Sensing, V. 13, N. 9, Article 1762 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/rs13091762

2. Сухова Е.М., Юдина Л.М., Громова Е.Н., Рябкова А.Ю., Воденеев В.А., Сухов В.С. Influence of local burning on difference reflectance indices based on 400–700 nm wavelengths in leaves of pea seedlings Plants, V. 10, N. 5, Article 876. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/plants10050878

3. Сухова Е.М., Юдина Л.М., Громова Е.Н., Рябкова А.Ю., Киор Д.С., Сухов В.С. Complex analysis of the efficiency of difference reflectance indices on the basis of 400–700 nm wavelengths for revealing the influences of water shortage and heating on plant seedlings Remote Sensing, V. 13. N. 5, Article 962. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/rs13050962

4. Рябкова А.Ю., Сухова Е.М., Сухов В.С. Разработка методов раннего выявления действия засухи на основе измерения отраженного света (531 нм и 570 нм). Биосистемы: организация, поведение, управление: Тезисы докладов 74-й Всероссийской с международным участием школы конференции молодых ученых. Н.Новгород, Университет Лобачевского. 2021., 261 с. (год публикации - 2021)

5. Сухова Е.М., Сухов В.С. Фотохимический индекс отражения: применение для анализа эффективности фотосинтеза и перспективы его применения Биосистемы: организация, поведение, управление: Тезисы докладов 73-й Всероссийской с международным участием школы конференции молодых ученых (Н.Новгород, 28–30 октября 2020 г.)., Н.Новгород, Университет Лобачевского. 2020. С. 199. (год публикации - 2020)

6. - Растениям поставят точный диагноз Российская газета, Российская газета - Неделя - Приволжье № 214(8268) (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
На последнем этапе работ, в рамках Проекта были решены три общие задачи. (1) Была выполнена оценка эффективности использования стандартного отклонения пространственного распределения типичного фотохимического индекса отражения для выявления действия засухи на пшеницу и действия солевого стресса на горох, при выращивании растений и измерении PRI в условиях открытого грунта. (2) Была выполнена оценка эффективности использования коэффициента вариации пространственного распределения интенсивности отраженного света на 530 нм (измерительная длина волны для PRI) для выявления действия исследованных стрессоров на растения. (3) Была осуществлена разработка модифицированной системы PRI-имиджинга и осуществлено сравнение ее эффективности с исходной системой PRI-имиджинга (разработанной в рамках Проекта-2017). Кроме того, был решен ряд дополнительных задач. Во-первых, было показано, что стандартное отклонение пространственного распределения типичного фотохимического индекса отражения, рассчитанное в пределах отдельных участков листа, возрастает во всех исследованных вариантах (действие засухи на пшеницу и действие засоления на горох). При этом изменения стандартного отклонения начинаются раньше изменений величины PRI, что показывает большую эффективность этого параметра по сравнению с непосредственным измерением фотохимического индекса отражения. В то же время, сила связи стандартных отклонений с квантовым выходом фотосистемы II может существенно варьировать (от очень высокой при засухе – до средней при солевом стрессе). Такая вариабельность может ограничивать эффективность использования стандартного отклонения для непосредственной оценки величины стрессовых изменений фотосинтеза; однако, это не ограничивает применимость таких отклонений для детектирования факта действия стрессора. В целом, этот результат подтверждает эффективность использования стандартного отклонения пространственного распределения PRI при решении задачи дистанционного мониторинга стрессовых ответов растения. Дополнительно, была осуществлена проверка гипотезы о значительном возрастании стандартного отклонения между средними значениями в отдельных участках растения при измерении растительного покрова на границе зоны действия стрессора. Экспериментальные исследования не подтвердили такую гипотезу, так как возрастание стандартного отклонения имеет очень ограниченный характер. Во-вторых, было показано, что возрастание коэффициента вариации пространственного распределения интенсивности отраженного света на длине волны 530 нм наблюдается во всех исследованных вариантах (действие засухи на пшеницу и действие засоления на горох). Такое возрастание всегда начиналось раньше начала изменений типичного PRI и могло начинаться раньше возрастания стандартного отклонения пространственного распределения фотохимического индекса отражения (при действии засухи на пшеницу). Также показано наличие сильной отрицательной корреляции между величинами коэффициентов вариации и квантовым выходом фотосистемы II. В целом, полученный результат подтверждает возможность использования коэффициента вариации пространственного распределения интенсивности отраженного света на длине волны 530 нм для детектирования действия стрессоров на растения и, возможно, для оценки показателей фотосинтеза. В-третьих, была разработана модифицированная система PRI-имиджинга, позволяющая осуществлять регистрацию отраженного света в ряде спектральных полос (448 нм, 510 нм, 532 нм, 546 нм, 572 нм и 685 нм) и тем самым оценивать типичный фотохимический индекс отражения (на основе 532 и 572 нм), модифицированные индексы фотохимического отражения (на основе 510 и 572 нм и на основе 546 и 572 нм) и дополнительные разностные индексы отражения (на основе 448 и 572 нм и на основе 685 и 572 нм). Сопоставление разработанной модифицированной системы PRI-имиджинга с исходной системой, разработанной в рамках Проекта-2017, показало близкую эффективность обоих систем при измерении типичных PRI и их стандартных отклонений. Однако, модифицированная система позволяла осуществлять более точнее измерения величины PRI, а исходная система – с большей эффективностью выявляла изменения стандартных отклонений. Кроме того, использование модифицированной системы PRI-имиджинга выявило влияние засухи на модифицированные PRI и дополнительные разностные индексы у гороха, а также – на стандартные отклонения пространственного распределения таких индексов и коэффициенты вариации интенсивности отраженного света в исследованных спектральных полосах. Несмотря на то, что последний результат является предварительным, он открывает дополнительные возможности для разработки новых методов дистанционного детектирования стрессовых изменений у растений. Среди дополнительных результатов этапа Проекта можно отметить выявление новых эффективных индексов отражения, чувствительных к действию стрессоров на растения, выявление разной направленности изменений модифицированных PRI в стрессовых условиях и теоретическое выявление возрастания неоднородности электрофизиологических параметров клеток (и, как следствие, возможное возрастание неоднородности процессов фотосинтеза и отражения света) в условиях действия стрессоров.

Публикации

1. Сухова Е.М., Киор Д.С., Киор А.Ю., Юдина Л.М., Золин Ю.А., Громова Е.Н., Сухов В.С. New Normalized Difference Reflectance Indices for Estimation of Soil Drought Influence on Pea and Wheat Remote Sensing, V. 14, N. 7, Article 1731 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/rs14071731

2. Сухова Е.М., Ратницына Д.А., Сухов В.С. Stochastic Spatial Heterogeneity in Activities of H+-ATP-Ases in Electrically Connected Plant Cells Decreases Threshold for Cooling-Induced Electrical Responses International Journal of Molecular Sciences, V. 22, N. 15, Article 8254 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/ijms22158254

3. Сухова Е.М., Юдина Л.М., Киор А.Ю., Киор Д.С., Попова А.Ю., Золин Ю.А., Громова Е.Н., Сухов В.С. Modified Photochemical Reflectance Indices as New Tool for Revealing Influence of Drought and Heat on Pea and Wheat Plants Plants, - (год публикации - 2022)

4. Золин Ю.А., Киор А.Ю., Сухова Е.М., Сухов В.С. Параметры пространственного распределения фотохимического индекса отражения и отражения на длине волны 531 нм показывают развитие стрессовых изменений растений при действии засухи и засоления Биосистемы: организация, поведение, управление: Тезисы докладов 75-й Всероссийской с международным участием школыконференции молодых ученых (Н. Новгород, 19–22 апреля 2022 г.). Н. Новгород, Университет Лобачевского. 2022. 272 с., С. 82 (год публикации - 2022)

5. Ратницына Д.А., Сухова Е.М., Сухов В.С. Разработка математической модели фотосинтеза на основе модели Farquhar-von Caemmerer-Berry, включающей в себя световое повреждение фотосинтетического аппарата Биосистемы: организация, поведение, управление: Тезисы докладов 75-й Всероссийской с международным участием школыконференции молодых ученых (Н. Новгород, 19–22 апреля 2022 г.). Н. Новгород, Университет Лобачевского. 2022. 272 с., С. 190 (год публикации - 2022)

6. Сухов В.С., Сухова Е.М. Вызванные локальным действием абиотических стрессоров системные фотосинтетические ответы растений: механизмы и дистанционный мониторинг IX Съезд Российского фотобиологического общества. Всероссийская конференция "Современные проблемы фотобиологии". Материалы съезда. Пущино, 2021. 182 стр., С. 67 (год публикации - 2021)

7. Юдина Л.М., Сухова Е.М., Сухов В.С. Оценка фотохимического индекса отражения растений при тепловом стрессе и почвенной засухе IX Съезд Российского фотобиологического общества. Всероссийская конференция "Современные проблемы фотобиологии". Материалы съезда. Пущино, 2021. 182 стр., С. 173 (год публикации - 2021)

8. Сухов В.С., Сухова Е.М., Воденеев В.А., Юдина Л.М.,Турчин И.В., Тельных А.А., Сергеева Е.А., Воробьев В.А. Система для измерения фотохимического индекса отражения PRI у растений -, 2746690 (год публикации - )

9. - Осторожно, двери открываются. Десять российских научных исследований 2021 года, которыми не стыдно хвастаться Коммерсантъ, Наука в России. 30.12.2021, 21:11 (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
Результаты Проекта могут быть использованы для улучшения методов дистанционного и проксимального мониторинга состояния сельскохозяйственных растений и выявления развития у них стрессовых изменений фотосинтеза; прежде всего – при засухе и солевом стрессе. Можно выделить следующие ключевые результаты Проекта, которые могут привести к усовершенствованию и созданию новых технологий в области мониторинга сельскохозяйственных растений в условиях открытого грунта: - Выявление возможности использования стандартного отклонения пространственного распределения фотохимического индекса отражения для обнаружения влияния стрессоров на растения. Этот результат может стать основой для усовершенствования методов анализа изображения, получаемых с применением существующих модификаций мульти- и гиперспектральных камер, которые позволяют измерять фотохимический индекс отражения. - Выявление возможности использования коэффициента вариации пространственного распределения интенсивности отраженного света на длине волны 530 нм для обнаружения влияния стрессоров на растения и оценки их повреждающего действия на фотосинтетические процессы. Этот результат может стать основной для создания новых, максимально простых систем дистанционного мониторинга состояния растений, которые будут включать в себя одну монохромную камеру и один спектральный фильтр. Такая система будет иметь низкую стоимость и будет лишена ряда проблем, характерных для типичных мультиспектральных систем (в частности, для нее будут неактуальными проблема совмещения изображения с нескольких камер или проблема смены спектрального фильтра). Кроме того, можно ожидать, что такая система будет иметь низкий вес и высокую скорость измерения, что позволит локализовать ее на БПЛА. С другой стороны, этот результат может быть использован и на базе имеющихся мульти- и гиперспектральных камер; в этом случае, он станет основой для разработки усовершенствованных методов анализа получаемых изображений. - Техническая реализация исходной и модифицированной систем PRI-имиджинга (рабочие модели, разработанные в рамках Проекта-2017 и Проекта-2020) может стать основой для развития подобных приборов (включая, возможно, развитие простых ручных модификаций измерительных систем). Такие приборы могут быть использованы в агрохозяйствах, в качестве инструмента для быстрой и неинвазивной оценки состояния растений при их культивировании в условиях открытого и защищенного грунта. Кроме того, подобные приборы могут быть востребованы в рамках фундаментальных и прикладных научных исследований фотосинтетических процессов у растений. Учитывая тот факт, что большинство современных систем мульти- и гиперспектрального имиджинга, которые могут быть использованы как аналоги разработанных систем, производятся в странах запада и их покупка может попадать под экспортные ограничения, разработка новых систем подобного типа может также решать задачу импортозамещения.