Los investigadores de la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología han diseñado un sensor óptico portátil que permite el monitoreo rápido del estrés de las plantas, una nueva herramienta para ayudar a los agricultores y científicos de plantas con un diagnóstico temprano y monitoreo de la salud de las plantas en tiempo real en condiciones de campo.
Investigadores del Grupo de Investigación Interdisciplinaria (IRG) de Tecnologías Disruptivas y Sostenibles para la Precisión Agrícola (DiSTAP) de Alianza Singapur-MIT para Investigación y Tecnología (SMART), La empresa de investigación del MIT en Singapur y el Laboratorio de Ciencias de la Vida Temasek (TLL) han diseñado un sensor óptico portátil que puede monitorear si una planta está bajo estrés.
Diagnóstico precoz de la deficiencia de nitrógeno
El nuevo sensor de clip de hojas Raman portátil de SMART podría ser una herramienta útil en la agricultura de precisión que permita el diagnóstico temprano de la deficiencia de nitrógeno en las plantas, que puede estar relacionada con el deterioro prematuro de las hojas y la pérdida de rendimiento.
"Nuestros hallazgos mostraron que las mediciones in vivo utilizando el sensor Raman de clip de hoja portátil en condiciones de crecimiento de luz completa eran consistentes con las mediciones obtenidas con un espectrómetro Raman de sobremesa en secciones de hojas en condiciones de laboratorio", dice el profesor Rajeev Ram, co-líder del MIT autor del artículo e investigador principal de DiSTAP.
"Demostramos que el diagnóstico temprano de la deficiencia de nitrógeno, un nutriente crítico y el componente más importante de los fertilizantes, en plantas vivas es posible con el sensor portátil".
Uso de campo por agricultores
Si bien el estudio se centró principalmente en la medición de los niveles de nitrógeno en las plantas, el dispositivo también se puede utilizar para detectar niveles de otros fenotipos de estrés de las plantas, como la sequía, el estrés por calor y frío, el estrés salino y el estrés lumínico. La amplia gama de factores estresantes de las plantas que pueden ser detectados por estas sondas Raman con clip de hojas y su simplicidad y velocidad podrían hacerlas ideales para que los agricultores las utilicen en el campo para garantizar la salud de los cultivos.
“Si bien nos hemos centrado en el diagnóstico temprano y específico de la deficiencia de nitrógeno utilizando el sensor de clip de hojas, pudimos medir los picos de otros metabolitos que también se observan claramente en vegetales populares como Kailan, Lettuce, Choy Sum, Pak Choi, y espinaca ”, dice el Dr. Chung Hao Huang, coautor del artículo y becario postdoctoral en TLL.
Ayudar a los agricultores a maximizar el rendimiento de los cultivos
El equipo cree que sus hallazgos pueden ayudar a los agricultores a maximizar el rendimiento de los cultivos, al tiempo que aseguran impactos negativos mínimos en el medio ambiente, incluida la minimización de la contaminación de los ecosistemas acuáticos al reducir la escorrentía de nitrógeno y la infiltración en la capa freática.
