Monitorowanie upraw pionierską technologią

sensor do monitorowany upraw najlejony na spodnią część liścia
Science Advances, Creative Commons Attribution NonCommercial License 4.0 (CC BY-NC)

Monitorowanie upraw pod kątem patogenów jest kluczowym zadaniem w każdym gospodarstwie szkółkarskim. Zaawansowany technologicznie „plasterek” (sensor multimodalny) umożliwi na dużo szybsze wykrycie infekcji wirusowych i grzybowych roślin. Jednocześnie rozpozna też stres rośliny na warunki zewnętrzne.

Testy na pomidorach pokazały, że „plasterek” wykrywa choroby na ponad tydzień przed pojawieniem się widocznych symptomów. To bezcenny czas, który można wykorzystać na wcześniejszą walkę z patogenem i ograniczenie jego zasięgu.

Monitorowanie roślin naklejanym na liście „plasterkiem”

„Plasterek” to elektroniczny system czujników. Jedne monitorują lotne związki organiczne emitowane przez roślinę. Inne – temperaturę, wilgotność otoczenia oraz transpirację.
Rośliny wydzielają różne lotne związki w zależności od różnych czynników. Kombinacje niektórych z nich są typowe dla określonych chorób lub stresu. Wiedząc, że roślina zaczyna je wydzielać, system ostrzega ogrodnika, który może przedsięwziąć skuteczne działania.

Monitorowanie upraw multimodalnym czujnikiem
Science Advances, Creative Commons Attribution NonCommercial License 4.0 (CC BY-NC)

Ta technologia została opracowana przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego Północnej Karoliny.
Są to małe, kwadratowe „plasterki” wykonane z elastycznego materiału, które zawierają elementy elektroniczne i czujniki wykonane w technologi nanoprzewodów srebra.

By monitorować uprawę, umieszcza się je na dolnej części liści. Powodem tego jest fakt, że tam znajduje się większa część aparatów szparkowych umożliwiających roślinie wymianę gazową z otoczeniem.

Monitorowanie upraw pomidorów

Naukowcy testowali „plasterki” o różnych czujnikach. Do tego celu służyły im pomidory szklarniowe, które zarażano różnymi patogenami. Jednocześnie poddawano rośliny stresowi wywołanemu suszą, brakiem światła, wysokim stężeniem soli w wodzie itp.

Dane przesyłane z czujników przeanalizował program wspierany sztuczną inteligencją. Wynikiem było ustalenie, jakie czujniki najlepiej identyfikowały choroby i stres.

schemat czujnika multimodalnego
Science Advances, Creative Commons Attribution NonCommercial License 4.0 (CC BY-NC)

Już kombinacja 3 czujników na jednym „plasterku” umożliwiła wykrycie wirusa brązowej plamistości pomidora już po czterech dniach od jego zainfekowania. To bardzo dobry wynik zważywszy, że pierwsze widzialne symptomy można zaobserwować 10 – 14 dni od infekcji tym wirusem.

Od prototypu do produktu

Naukowcy pracujący nad tym systemem uważają, że niewiele już ich dzieli od opracowania produktu dostępnego dla ogrodników.
Wyzwaniem jest przede wszystkim opracowanie „plasterków” poprawnie działających w każdych warunkach — zarówno pod osłonami, jak i poza nimi. Chcą jednocześnie wyposażyć te czujniki w komunikację bezprzewodową. Pozwoli ona na wygodne monitorowanie upraw na różnych etapach.

W tym celu poszukują partnerów z przemysłu, którzy pomogliby w opracowaniu i wdrożeniu tej technologi. Poszukiwani są też partnerzy z rolnictwa chętni do jej testowania.

Informacje i grafiki pochodzą z Artykułu „Abaxial leaf surface-mounted multimodal wearable sensor for continuous plant physiology monitoring” opublikowanego w piśmie Science Advances. Grafiki udostępnione zgodnie z licencją Creative Commons Attribution NonCommercial License 4.0 (CC BY-NC).

Brak postów do wyświetlenia

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.