Ricercatori di Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) e Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) hanno progettato un sensore ottico portatile in grado di monitorare lo stress delle piante.
Il dispositivo offre ad agricoltori, botanici ed agronomi un nuovo strumento per la diagnosi precoce e il monitoraggio in tempo reale della salute e dello stress delle piante in condizioni di campo.
Chi segue questo blog lo sa: l'agricoltura di precisione è una strategia importante per affrontare la crisi alimentare. Nuove pratiche agricole tecnologiche e sostenibili puntano a cibi più sani e diffusi. La diagnosi dello stress delle piante può servire a curarle prima dell'inizio di sintomi visibili di degrado e della conseguente perdita di rendimento.
Raman, sensore anti stress per piante
Il nuovo sensore portatile Raman di SMART è uno strumento utile nell'agricoltura di precisione che consente la diagnosi precoce della carenza di azoto nelle piante. Un fattore che può essere collegata al deterioramento prematuro delle foglie e alla perdita di rendimento.
In un paper chiamato "Portable Raman leaf-clip sensor for quick detection of plant stress" pubblicato sulla rivista Scientific Reports, gli scienziati spiegano come hanno progettato, costruito e testato il dispositivo che consente al sensore ottico di sondare la chimica della foglia e stabilire lo stato di stress delle piante.
Analisi di laboratorio direttamente sul campo
"I nostri risultati hanno mostrato che le misurazioni in vivo con il sensore portatile Raman erano coerenti con le misurazioni ottenute con uno spettrometro da banco in condizioni di laboratorio", dice il prof.Rajeev, docente di ingegneria elettrica e informatica del MIT Ram, co-autore principale dell'articolo e ricercatore principale presso DiSTAP.
"Abbiamo dimostrato che la diagnosi precoce della carenza di azoto (un nutriente critico e il componente più importante dei fertilizzanti) nelle piante viventi è possibile con il sensore portatile," dice il ricercatore.
Anche se lo studio ha esaminato principalmente la misurazione dei livelli di azoto nelle piante, il dispositivo può essere utilizzato anche per rilevare i livelli di altri fenotipi di stress delle piante. Siccità, stress da caldo e freddo, stress salino e stress leggero. L'ampia gamma di fattori di stress delle piante che possono essere rilevati dal sensore Raman lo rende ideale per l'uso sul campo.
Un "cruscotto" per lo stress delle piante e non solo.
Il team ritiene che la scoperta possa aiutare gli agricoltori a massimizzare la resa delle colture. Raman può garantire impatti negativi minimi sull'ambiente, inclusa la riduzione al minimo dell'inquinamento degli ecosistemi acquatici. Un obiettivo che si ottiene riducendo il deflusso di azoto e l'infiltrazione nella falda freatica.
Il sensore per misurare lo stress delle piante è stato dimostrato su più varietà di ortaggi. Supporterà lo sforzo di produrre verdure nutrienti e a basso costo.
Questo dispositivo permette letteralmente di "parlare con le piante". Riformulo: permette di ASCOLTARE le piante, e di sapere esattamente quando stanno bene, quando stanno male. E quando hanno "fame e sete", e di cosa hanno esattamente bisogno.
Porterà non solo ad una ottima razionalizzazione delle risorse, ma anche ad una più naturale selezione di verdure e ortaggi con speciali e specifiche caratteristiche di densità, resistenza, valore nutritivo.
L'estensione di questo lavoro a una più ampia varietà di colture può contribuire a livello globale a migliori rese delle colture. Di più: a maggiore resilienza climatica e mitigazione dell'inquinamento ambientale con un ridotto utilizzo di fertilizzanti.
