Singapore-MIT Alliance for Research and Technology forskere har designet en bærbar optisk sensor som muliggjør rask overvåking av plantestress - et nytt verktøy for å hjelpe bønder og planteforskere med tidlig diagnose og sanntids plantehelseovervåking under feltforhold.
Forskere fra Disruptive & Sustainable Technologies for Agricultural Precision (DiSTAP) Interdisciplinary Research Group (IRG) av Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), MITs forskningsbedrift i Singapore og Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) har designet en bærbar optisk sensor som kan overvåke om et anlegg er under stress.
Tidlig diagnose av nitrogenmangel
SMARTs nye bærbare Raman leaf-clip-sensor kan være et nyttig verktøy i presisjonslandbruk som muliggjør tidlig diagnose av nitrogenmangel i planter, som kan knyttes til for tidlig bladforringelse og tap av avling.
"Våre funn viste at målinger in vivo ved bruk av den bærbare Raman-sensoren under bladvekst var i samsvar med målinger oppnådd med et Raman-spektrometer på bladsnitt under laboratorieforhold," sier MIT Professor Rajeev Ram, co-Lead forfatter av avisen og hovedforsker ved DiSTAP.
"Vi demonstrerte at tidlig diagnose av nitrogenmangel - et viktig næringsstoff og den viktigste komponenten av gjødsel - i levende planter er mulig med den bærbare sensoren."
Feltbruk av bønder
Mens studien hovedsakelig så på måling av nitrogennivå i planter, kan enheten også brukes til å oppdage nivåer av andre fenotyper av plantestress som tørke, varme og kulde, saltoppløsning og lysstress. Det brede utvalget av plantefaktorer som kan oppdages av disse Raman-probene med bladklipp og deres enkelhet og hastighet, kan gjøre dem ideelle for feltbruk av bønder for å sikre avlingens helse.
“Mens vi har fokusert på den tidlige og spesifikke diagnosen av nitrogenmangel ved hjelp av bladklipsensoren, var vi i stand til å måle topper fra andre metabolitter som også tydelig observeres i populære grønnsaker som Kailan, Salat, Choy Sum, Pak Choi, og spinat, ”sier Dr. Chung Hao Huang, medforfatter av avisen og postdoktor ved TLL.
Hjelp bønder for å maksimere avlingene
Teamet mener at deres funn kan hjelpe bønder til å maksimere avlingsutbyttet, samtidig som de sikrer minimale negative påvirkninger på miljøet, inkludert minimering av forurensning av vannøkosystemer ved å redusere nitrogenavrenning og infiltrasjon i vannet.