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: Präzisionslandwirtschaft ist eine wichtige Strategie zur Bewältigung der Ernährungskrise. Neue technologische und nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken zielen auf gesündere und weiter verbreitete Lebensmittel ab. Durch die Diagnose von Pflanzenstress können diese behandelt werden, bevor sichtbare Fäulnissymptome und daraus resultierende Ertragsverluste auftreten.
Raman, Anti-Stress-Sensor für Pflanzen
Der neue tragbare Raman-Sensor von SMART ist ein nützliches Werkzeug in der Präzisionslandwirtschaft, das eine frühzeitige Erkennung von Stickstoffmangel in Pflanzen ermöglicht. Ein Faktor, der mit vorzeitigem Blattverfall und Ertragsverlust in Verbindung gebracht werden kann.
In einer Zeitung mit dem Titel „Tragbarer Raman-Blattclip-Sensor zur schnellen Erkennung von Pflanzenstress„Die Wissenschaftler, die in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurden, erklären, wie sie das Gerät entworfen, gebaut und getestet haben, das es dem optischen Sensor ermöglicht, die Chemie des Blattes zu untersuchen und den Stresszustand der Pflanzen festzustellen.
Laboranalyse direkt vor Ort
„Unsere Ergebnisse zeigten, dass die In-vivo-Messungen mit dem tragbaren Raman-Sensor mit Messungen übereinstimmten, die mit einem Benchtop-Spektrometer unter Laborbedingungen erhalten wurden“, sagt der Prof. Rajeev, Professor für Elektro- und Computertechnik am MIT Ram, Co-Hauptautor des Artikels und Hauptforscher bei DiSTAP.
„Wir haben gezeigt, dass die Früherkennung von Stickstoffmangel (ein kritischer Nährstoff und wichtigster 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. Das breite Spektrum an Pflanzenstressoren, die vom Raman-Sensor erkannt 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 sicherstellen, einschließlich der Minimierung der Verschmutzung aquatischer Ökosysteme. Dieses Ziel wird erreicht, indem der Abfluss von Stickstoff und die Infiltration in den Grundwasserspiegel reduziert werden.
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: es erlaubt Ihnen, den Pflanzen zu HÖREN und genau zu wissen, wann es ihnen gut geht, wann sie krank sind. Und wann sie "Hunger und Durst" haben und was genau brauchen sie.
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 Kulturpflanzen kann weltweit zu besseren Ernteerträgen beitragen. Mehr: mehr Klimaresilienz und Minderung von Umweltbelastungen durch reduzierten Düngemitteleinsatz.
