Sensores para plantas vo monitorar culturas agrcolas continuamente

Meio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/07/2021

Sensores para plantas

Voc tem ouvido falar muito sobre sensores e aparelhos de vestir, mas que tal um sistema de monitoramento para vestir nas suas plantas?

A proposta do professor Qingshan Wei, da Universidade da Carolina do Norte, nos EUA, fabricar sensores que possam monitorar continuamente as plantas para detectar doenas ou outros fatores estressantes, como seca ou calor extremo.

Os mtodos atuais de teste de estresse ou doenas nas lavouras envolvem a coleta de amostras das plantas e a realizao de um ensaio em laboratrio. No entanto, isso d aos produtores apenas uma medio, e h um lapso de tempo entre o momento em que os produtores colhem uma amostra e o momento em que obtm os resultados do teste.

“O [sensor] que desenvolvemos permite que os produtores identifiquem problemas no campo, eles no tero que esperar para receber os resultados dos testes de um laboratrio. Ns criamos um sensor de vestir que monitora o estresse das plantas e doenas, de forma no-invasiva, medindo os compostos orgnicos volteis emitidos pelas plantas,” disse Wei.

As plantas emitem diferentes combinaes de orgnicos volteis em diferentes circunstncias. Monitorando aqueles que so relevantes para cada tipo de doena ou estresse, os sensores podem alertar os agricultores sobre problemas especficos.

O prximo passo ser tornar o sensor de vestir para plantas compatvel com o padro da internet das coisas. “O prottipo que demonstramos armazena esses dados de monitoramento, mas as verses futuras iro transmitir os dados sem fio,” disse Wei.

Conceito do sistema de internet das coisas para a agricultura.
[Imagem: Zheng Li et al. – 10.1016/j.matt.2021.06.009]

Internet das coisas na agricultura

Os “dispositivos para vestir nas plantas” so adesivos com cerca de trs centmetros, feitos com um material flexvel contendo sensores baseados em grafeno e nanofios de prata. Os sensores flexveis so revestidos com diversos ligantes qumicos que respondem presena de compostos orgnicos volteis especficos, permitindo ao sistema detectar e medir esses compostos nos gases emitidos pelas folhas das plantas.

Os pesquisadores testaram um prottipo em tomateiros. O sensor foi criado para monitorar dois tipos de estresse: Danos fsicos planta e infeco por P. infestans, o patgeno que causa a requeima nos tomates.

O sistema detectou alteraes de compostos volteis associadas ao dano fsico de uma a trs horas, dependendo da proximidade do dano ao local do sensor. Detectar a presena de P. infestans demorou mais, de trs a quatro dias depois que os pesquisadores inocularam as plantas de tomate com o patgeno.

“Tambm importante observar que os materiais so de custo bastante baixo,” comentou o professor Yong Zhu. “Se a fabricao for ampliada [para escala industrial], achamos que essa tecnologia ser acessvel. Estamos tentando desenvolver uma soluo prtica para um problema do mundo real e sabemos que o custo uma considerao importante.”

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