Forscher der Singapore-MIT Alliance für Forschung und Technologie (SMART) und des Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) haben einen tragbaren optischen Sensor entwickelt, mit dem Pflanzenstress überwacht werden kann.
Das Gerät bietet Landwirten, Botanikern und Agronomen ein neues Tool zur Früherkennung und Echtzeitüberwachung von Pflanzengesundheit und Stress unter Feldbedingungen.
Jeder, der diesem Blog folgt, weiß: Precision Farming ist eine wichtige Strategie zur Bewältigung der Lebensmittelkrise. Neue technologische und nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken zielen auf gesündere und weiter verbreitete Lebensmittel ab. Die Diagnose von Pflanzenstress kann helfen, diese zu behandeln, bevor sichtbare Symptome des Verfalls und des anschließenden Ertragsverlusts beginnen.
Raman, Anti-Stress-Sensor für Pflanzen
Der neue tragbare Raman-Sensor von SMART ist ein nützliches Werkzeug in der Präzisionslandwirtschaft, mit dem Stickstoffmangel in Pflanzen frühzeitig erkannt werden kann. Ein Faktor, der mit vorzeitiger Blattverschlechterung und Ertragsverlust in Verbindung gebracht werden kann.
In einer Zeitung namens "Tragbarer Raman-Blattclip-Sensor zur schnellen Erkennung von PflanzenstressIn der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht, erklären die Wissenschaftler, wie sie das Gerät entworfen, gebaut und getestet haben, mit dem der optische Sensor die Chemie des Blattes untersuchen und den Stresszustand der Pflanzen ermitteln kann.
Laboranalyse direkt vor Ort
"Unsere Ergebnisse zeigten, dass die In-vivo-Messungen mit dem handgehaltenen Raman-Sensor mit den Messungen übereinstimmten, die mit einem Tischspektrometer unter Laborbedingungen erhalten wurden", sagt der Prof. Rajeev, Professor für Elektro- und Computertechnik am MIT Ram, Co-Hauptautor des Papiers und Principal Investigator bei DiSTAP.
„Wir haben gezeigt, dass die Früherkennung von Stickstoffmangel (ein kritischer Nährstoff und der wichtigste Bestandteil von Düngemitteln) in lebenden Pflanzen mit dem Handsensor möglich ist“, sagt der Forscher.
Während sich die Studie hauptsächlich mit der Messung des Stickstoffgehalts in Pflanzen befasste, kann das Gerät auch zum Nachweis des Gehalts anderer Pflanzenstress-Phänotypen verwendet werden. Trockenheit, Hitze- und Kältestress, Salzstress und leichter Stress. Die große Auswahl an Pflanzenstressoren, die vom Raman-Sensor erfasst werden können, macht ihn ideal für den Feldeinsatz.
Ein "Dashboard" für Pflanzenstress und mehr.
Das Team glaubt, dass die Entdeckung den Landwirten helfen könnte, die Ernteerträge zu maximieren. Raman kann minimale negative Auswirkungen auf die Umwelt gewährleisten, einschließlich der Minimierung der Verschmutzung aquatischer Ökosysteme. Ein Ziel, das durch die Reduzierung des Stickstoffabflusses und der Infiltration in den Grundwasserspiegel erreicht wird.
Der Sensor zur Messung von Pflanzenstress wurde an mehreren Gemüsesorten demonstriert. Es wird die Bemühungen unterstützen, kostengünstiges, nahrhaftes Gemüse herzustellen.
Mit diesem Gerät können Sie buchstäblich "mit Pflanzen sprechen". Neuformulierung: ermöglicht es Ihnen, den Pflanzen zuzuhören und genau zu wissen, wann es ihnen gut geht, wann sie krank sind. Und wenn sie "hungrig und durstig" sind und was genau sie brauchen.
Dies wird nicht nur zu einer hervorragenden Rationalisierung der Ressourcen führen, sondern auch zu einer natürlicheren Auswahl von Gemüse mit besonderen und spezifischen Merkmalen wie Dichte, Resistenz und Nährwert.
Die Ausweitung dieser Arbeit auf eine größere Vielfalt von Kulturen kann weltweit zu besseren Ernteerträgen beitragen. Mehr: mit größerer Klimaresilienz und Minderung der Umweltverschmutzung durch einen geringeren Einsatz von Düngemitteln.
