Sensor de hojas
Un sensor de hojas es un dispositivo fitométrico (medición de los procesos fisiológicos de las plantas [1] ) que mide la pérdida de agua o el estrés por déficit de agua (WDS) en las plantas [2] mediante el monitoreo en tiempo real del nivel de humedad en las hojas de las plantas. El primer sensor de hojas fue desarrollado por LeafSens, una empresa israelí a la que se le otorgó una patente estadounidense para un dispositivo mecánico de detección del espesor de las hojas en 2001. [3] LeafSen ha logrado avances en la incorporación de su tecnología de sensores de hojas en huertos de cítricos en Israel. [4] La Universidad de Colorado en Boulder desarrolló una tecnología de sensor de hojas inteligente de estado sólido para la NASA en 2007. Fue diseñada para ayudar a monitorear y controlar la demanda de agua agrícola . [5] AgriHouse recibió una subvención STTR de la National Science Foundation (NSF) junto con la Universidad de Colorado para desarrollar aún más la tecnología de sensor de hojas de estado sólido para el control de riego de precisión en 2007. [6]
Monitoreo de precisión
Mediciones del estrés por déficit hídrico
En 2007, una subvención de investigación de la Fase I de la National Science Foundation demostró que la tecnología de sensores de hojas tiene el potencial de ahorrar entre un 30% y un 50% del agua de riego al reducir el riego de una vez cada 24 horas a aproximadamente cada 2 a 2,5 días al detectar un estrés por déficit de agua inminente. [7] La tecnología de sensores de hojas desarrollada por AgriHouse indica el estrés por déficit de agua al medir la presión de turgencia de una hoja, que disminuye drásticamente al inicio de la deshidratación de la hoja. La detección temprana del estrés por déficit de agua inminente en las plantas se puede utilizar como un parámetro de entrada para el control de riego de precisión al permitir que las plantas comuniquen los requisitos de agua directamente a los humanos y/o interfaces electrónicas. Por ejemplo, un sistema base que utilice la información transmitida de forma inalámbrica de varios sensores distribuidos adecuadamente en varios sectores de un campo circular regado por un sistema de riego de pivote central podría indicar a la palanca de riego exactamente cuándo y qué sector del campo necesita ser regado. [8] [9]
Control de riego
En un estudio de campo patrocinado por el USDA en 2008, el sensor de hojas SG-1000 de AgriHouse, colocado en frijoles secos, demostró un ahorro del 25 % en agua de riego y costos de bombeo. [10] En 2010, la Universidad de Colorado, Boulder, Colorado, otorgó a AgriHouse Inc. una licencia exclusiva de su tecnología patentada de sensor de hojas. [11]
En los últimos años se ha logrado un control preciso del riego mediante el uso del sensor de hojas SG-1000 y registradores de datos comerciales para el control del riego. [12] Los investigadores han encontrado una correlación directa entre el grosor de las hojas y el contenido relativo de agua (RWC) de las hojas de las plantas utilizando el sensor de hojas SG-1000 en condiciones de campo. [13]
Conservación de agua y energía
Se han establecido los beneficios de la sostenibilidad agrícola que aporta el ahorro de agua y energía utilizando el sensor de hojas SG-1000 en condiciones de campo y en invernaderos. Los investigadores en ciencias vegetales y los agrónomos han utilizado el sensor de hojas SG-1000 para estudiar la relación entre el contenido de agua y el potencial de turgencia de las células de las hojas y el grosor de las mismas. Con el dispositivo se han estudiado las características de las hojas de las plantas, incluidas las relaciones entre el potencial hídrico y el potencial hídrico osmótico. [14]
Véase también
Notas al pie
- ^ "Funciones fisiológicas características de las plantas, 2009, Centro Nacional de Información Biológica (MeSH)".
- ^ Cochard H, Coll L, Le Roux X, Améglio T (enero de 2002). "Descifrando los efectos de la hidráulica de la planta en el cierre estomático durante el estrés hídrico en el nogal". Plant Physiol . 128 (1): 282–90. doi :10.1104/pp.010400. PMC 148995 . PMID 11788773.
- ^ Patente estadounidense 6185833, Bravado, BA, Sharon, Y., Seligmann, R., "Dispositivo de detección del espesor de las hojas", expedida el 13 de febrero de 2001
- ^ Cohen, D. (2001). "Beber fruta". New Scientist (2290).
- ^ "Invención de la Universidad de Colorado en Boulder podría permitir que los cultivos sedientos alerten a los agricultores | Centro de noticias | Universidad de Colorado en Boulder". Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2009. Consultado el 30 de agosto de 2009 .
- ^ "AgriHouse Inc. gana una subvención de la NSF para desarrollar una tecnología de gestión del agua de la CU". Universidad de Colorado TTO. 7 de junio de 2007.
- ^ "Pasando página" (PDF) . National Science Foundation. 7 de junio de 2007.
- ^ Jones, W. (2009). "Nuevo dispositivo que permite que las plantas hablen: sensores inteligentes permiten que los cultivos envíen mensajes de texto a los productores para pedir más agua". IEEE Spectrum . Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2012.
- ^ M. O'Brien; M. Walton (2010). "Nuevo sensor de hojas alerta cuando las plantas tienen sed". Fundación Nacional de la Ciencia .
- ^ "AgriHouse obtiene licencia exclusiva para tecnología de sensores de hojas". Northern Colorado Business Report. 12 de enero de 2010.
- ^ "AgriHouse Inc. completa la licencia exclusiva para la tecnología de gestión del agua de la Universidad de Colorado". Seed Today. 11 de enero de 2010.
- ^ "Los sensores permiten a los agricultores enviar mensajes de texto a otros agricultores". Publicación derivada de la NASA. Enero de 2012.
- ^ Seelig, Hans-Dieter; Stoner, Richard J.; Linden, James C. (julio de 2012). "Control de riego de plantas de caupí mediante la medición del grosor de las hojas en condiciones de invernadero". Irrigation Science . 30 (4): 247–257. doi :10.1007/s00271-011-0268-2. S2CID 5030522.
- ^ Seelig, Hans-Dieter; Wolter, Adelaida; Schröder, Fritz-Gerald (5 de marzo de 2015). "Espesor de la hoja y presión de turgencia en frijol durante la desecación de la planta". Scientia Horticulturae . 184 : 55–62. doi :10.1016/j.scienta.2014.12.025.
