Os Sensores Abaixo da Folha Podem Oferecer Insights em Tempo Real sobre a Saúde das Culturas
Os sensores são fixados na parte inferior das folhas (direita) para garantir que a planta ainda recebe luz solar suficiente. Kohzuma e Miyamoto
A monitorização da saúde das culturas a partir de imagens aéreas tem os seus limites, uma vez que apenas podem fornecer uma visão geral ampla. Conheça um sensor espectral inovador concebido para ser fixado diretamente na parte inferior das folhas individuais das plantas.
No entanto, desenvolvido por Ko-ichiro Miyamoto, Kaori Kohzuma e a sua equipa da Universidade de Tohoku, no Japão, este dispositivo deve ser colocado em várias “plantas sentinela” espalhadas por um campo. O sensor é composto por dois componentes principais.
A configuração inclui uma cabeça sensora fixada na parte inferior de uma folha, garantindo que não bloqueia a luz solar. Esta cabeça liga-se através de um cabo a uma unidade de controlo próxima, que alberga uma bateria de lítio, um microprocessador Arduino, uma antena e outros componentes eletrónicos.
Iluminação foliar e medição de luz
Em intervalos definidos, a cabeça do sensor utiliza dois LEDs para iluminar brevemente a parte inferior da folha. Um fotodíodo entre os LEDs analisa o espectro da luz refletida. Além disso, o díodo mede a luz solar que atravessa a folha quando os LEDs estão desligados.
De facto, ao subtrair a medição da luz solar à leitura do LED, o sistema determina o espectro de luz absorvido pela folha. Estes dados revelam a cor atual da folha, um indicador-chave da saúde das plantas e das mudanças sazonais.
Os dados recolhidos dos sensores são processados num servidor na nuvem, acedidos através de uma rede celular e disponibilizados aos utilizadores.
Os algoritmos do sistema foram treinados em aproximadamente 90 folhas de cores variadas recolhidas de 30 espécies de plantas. Kohzuma e Miyamoto
Implantação de sensores e recolha de dados em folhas de bétula-dourada
Durante os testes, várias unidades de sensores foram fixadas nas folhas de bétulas douradas no jardim experimental da Universidade de Tóquio. Durante duas semanas, os sensores recolheram dados automaticamente a cada duas horas, à medida que as folhas mudavam naturalmente de cor de verde para amarelo ou castanho.
Quando analisados, os dados dos sensores corresponderam estreitamente aos resultados dos espectrómetros portáteis utilizados pelos investigadores durante o mesmo período. No entanto, em ambientes agrícolas de grande escala, depender de dispositivos portáteis seria muito mais trabalhoso e demorado em comparação com a utilização de sensores automatizados.
Os protótipos de sensores custam “algumas dezenas de dólares” para serem fabricados cada um, embora a produção em massa possa reduzir significativamente o preço.
Para concluir, “este sensor económico oferece uma solução prática para monitorizar a saúde e o stress das plantas, analisando a cor das folhas e o reflexo da luz”, afirma Kohzuma. “A sua acessibilidade permite a implementação de vários sensores em diferentes locais, possibilitando uma rede para monitorização abrangente e em tempo real.”
Leia o Artigo Original: New Atlas
Leia mais: Investigadores são Pioneiros em Método Revolucionário para Tratar dor Abdominal Crónica
