Wizualne oznaki roślin, które są spragnione wody takie jak kurczenie się i brązowienie liści, utrata turgoru pojawiają się, gdy brak wody jest już zaawansowany. Co zrobić, aby wcześniej reagować?

Zdalne zarządzanie suszą

Kurczenie się liści czy zmiana ich barwy na brązowy kolor, zmniejszenie turgoru czy wreszcie obsychanie to już objawy, które pojawiają się po znacznej utracie wody. Co zrobić, aby wcześniej wykryć zwiększone zapotrzebowanie na wodę?

Naukowcy opisani w ACS Applied Materials & Interfaces stworzyli czujnik dla liści roślin. Jest to bezprzewodowy system służący do przesyłania danych bezpośrednio na aplikacje zainstalowaną w smartfonie. Umożliwia ona zdalne zarządzanie stresem związanym z suszą, która w ostatnich latach, staje się coraz poważniejszym i dość częstym problemem.

Czujniki umieszczone na roślinach mogłyby w znacznym stopniu pomóc rolnikom, ogrodnikom w zdalnym monitorowaniu stanu rośliny, między innymi zawartości i poziomu wody w komórkach liściowych roślin, czyli kluczowego wskaźnika metabolizmu.

Pierwszym krokiem było opracowanie metalowych elektrod, jednak te się nie sprawdziły. Nie utrzymywały się w jednym miejscu, co zmniejszało dokładność przesyłanych danych. Renato Lima i jego współpracownicy chcieli opracować taką elektrodę, która służyłaby do długotrwałego monitorowania stresu wodnego.

W tym celu stworzono dwa rodzaje elektrod. Jedna z nich powstała z niklu, druga zaś z częściowo spalonego papieru pokrytego woskową warstwą. Pierwsze badania wykonano na liściach soi. Elektrody umieszczono i przymocowano za pomocą przeźroczystej taśmy klejącej. W drodze badań stwierdzono, że elektrody z niklu działały lepiej, generowały też większe sygnały w miarę utraty wody przez roślinę. Lepiej przywierały do powierzchni, nie odpadając przy mocniejszym wietrze.

Urządzenie przymocowane do rośliny niklowymi elektrodami przesyłało dane do aplikacji zainstalowanej w smartfonie oraz na stronę internetową. Tam dane przeliczane były na procent utraconej wody. Utrata wody przez roślinę bezpośrednio wpływa też na jej podatność na uszkodzenia przez szkodniki czy inne patogeny. Badania wykonano w warunkach kontrolowanych w zamkniętych pomieszczeniach typu tunel, szklarnia. Teraz naukowcy planują przenieść te technologie na uprawy zewnętrzne.


opr. Bernat Patrycja
Źródło: sciencedaily
Fot: envatoelements