Οι ερευνητές της Singapore-MIT Alliance for Research and Technology έχουν σχεδιάσει έναν φορητό οπτικό αισθητήρα που επιτρέπει την ταχεία παρακολούθηση του στρες των φυτών - ένα νέο εργαλείο που βοηθά τους αγρότες και τους επιστήμονες των φυτών με έγκαιρη διάγνωση και παρακολούθηση της υγείας των φυτών σε πραγματικό χρόνο.
Ερευνητές από τη διεπιστημονική ερευνητική ομάδα (IRG) της Disruptive & Sustainable Technologies for Agricultural Precision (DiSTAP) Σιγκαπούρη-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), Η ερευνητική εταιρεία του MIT στη Σιγκαπούρη και το Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) έχουν σχεδιάσει έναν φορητό οπτικό αισθητήρα που μπορεί να παρακολουθεί εάν ένα εργοστάσιο βρίσκεται σε πίεση
Έγκαιρη διάγνωση ανεπάρκειας αζώτου
Ο νέος φορητός αισθητήρας κλιπ φύλλων Raman της SMART θα μπορούσε να είναι ένα χρήσιμο εργαλείο στη γεωργία ακριβείας, επιτρέποντας την έγκαιρη διάγνωση της ανεπάρκειας αζώτου στα φυτά, η οποία μπορεί να συνδεθεί με την πρόωρη φθορά των φύλλων και την απώλεια απόδοσης.
«Τα ευρήματά μας έδειξαν ότι οι μετρήσεις in vivo που χρησιμοποιούν τον φορητό αισθητήρα Raman κλιπ φύλλων σε συνθήκες ανάπτυξης πλήρους φωτισμού ήταν συνεπείς με τις μετρήσεις που λήφθηκαν με ένα φασματόμετρο Raman πάγκου σε τμήματα φύλλων σε εργαστηριακές συνθήκες», λέει ο καθηγητής του MIT Rajeev Ram, συν-επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας και κύριος ερευνητής στο DiSTAP.
"Αποδείξαμε ότι η έγκαιρη διάγνωση της ανεπάρκειας αζώτου - ένα κρίσιμο θρεπτικό συστατικό και το πιο σημαντικό συστατικό των λιπασμάτων - σε ζωντανά φυτά είναι δυνατή με τον φορητό αισθητήρα."
Χρήση πεδίου από τους αγρότες
Ενώ η μελέτη εξέτασε κυρίως τη μέτρηση των επιπέδων αζώτου στα φυτά, η συσκευή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση επιπέδων άλλων φαινοτύπων καταπόνησης των φυτών, όπως ξηρασία, θερμότητα και κρύο, αλατούχο και ελαφρύ στρες. Η ευρεία γκάμα φυτικών στρεσογόνων δυνάμεων που μπορούν να ανιχνευθούν από αυτούς τους ανιχνευτές Raman με κλιπ φύλλων και την απλότητα και την ταχύτητά τους θα μπορούσαν να τα κάνουν ιδανικά για χρήση στον αγρό από αγρότες για να διασφαλιστεί η υγεία των καλλιεργειών.
«Ενώ έχουμε επικεντρωθεί στην έγκαιρη και συγκεκριμένη διάγνωση της ανεπάρκειας αζώτου χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα κλιπ φύλλων, καταφέραμε να μετρήσουμε τις κορυφές από άλλους μεταβολίτες που παρατηρούνται επίσης σαφώς σε δημοφιλή λαχανικά όπως τα Kailan, Lettuce, Choy Sum, Pak Choi, και το Σπανάκι », λέει ο Δρ Chung Hao Huang, συν-πρώτος συγγραφέας της εφημερίδας και μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο TLL.
Βοηθήστε τους αγρότες να μεγιστοποιήσουν την απόδοση των καλλιεργειών
Η ομάδα πιστεύει ότι τα ευρήματά τους μπορούν να βοηθήσουν τους αγρότες να μεγιστοποιήσουν την απόδοση των καλλιεργειών, διασφαλίζοντας παράλληλα ελάχιστες αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένης της ελαχιστοποίησης της ρύπανσης των υδρόβιων οικοσυστημάτων με τη μείωση της απορροής αζώτου και της διείσδυσης στον υδροφόρο ορίζοντα.