Las plantas no pueden hablar cuando tienen sed. Y los signos visuales, como el marchitamiento o el oscurecimiento de las hojas, no comienzan hasta que se agota la mayor parte del agua.
por la Sociedad Química Americana
Para detectar antes la pérdida de agua, los investigadores que informan en ACS Applied Materials & Interfaces han creado un sensor portátil para las hojas de las plantas. El sistema transmite datos de forma inalámbrica a una aplicación de teléfono inteligente, lo que permite la gestión remota del estrés por sequía en jardines y cultivos.
Los dispositivos portátiles más nuevos son más que simples contadores de pasos. Algunos relojes inteligentes ahora monitorean la actividad eléctrica del corazón del usuario con electrodos que se colocan contra la piel. Y debido a que muchos dispositivos pueden compartir de forma inalámbrica los datos que se recopilan, los médicos pueden monitorear y evaluar la salud de sus pacientes a distancia.
De manera similar, los dispositivos portátiles para plantas podrían ayudar a los agricultores y jardineros a monitorear de forma remota la salud de sus plantas, incluido el contenido de agua de las hojas, el marcador clave del metabolismo y el estrés por sequía. Previamente, los investigadores habían desarrollado electrodos metálicos para este propósito, pero los electrodos tenían problemas para permanecer adheridos, lo que reducía la precisión de los datos. Por lo tanto, Renato Lima y sus colegas querían identificar un diseño de electrodo que fuera confiable para el monitoreo a largo plazo del estrés hídrico de las plantas, al mismo tiempo que permanecía en su lugar.
Los investigadores crearon dos tipos de electrodos: uno hecho de níquel depositado en un patrón angosto y ondulado, y el otro cortado de papel parcialmente quemado que estaba cubierto con una película cerosa. Cuando el equipo colocó ambos electrodos en hojas de soja separadas con cinta adhesiva transparente, los electrodos a base de níquel funcionaron mejor y produjeron señales más grandes a medida que las hojas se secaban.
Los de metal también se adhirieron más fuertemente con el viento, lo que probablemente se debió a que el diseño delgado y ondulado de la película metálica permitió que más cinta se conectara con la superficie de la hoja. A continuación, los investigadores crearon un dispositivo portátil para plantas con electrodos de metal y lo conectaron a una planta viva en un invernadero.
El dispositivo compartió datos de forma inalámbrica con una aplicación de teléfono inteligente y un sitio web, y una técnica de aprendizaje automático simple y rápida convirtió con éxito estos datos en el porcentaje de contenido de agua perdido. Los investigadores dicen que monitorear el contenido de agua en las hojas puede proporcionar información indirecta sobre la exposición a plagas y agentes tóxicos.
Debido a que el dispositivo portátil para plantas proporciona datos confiables en interiores, ahora planean probar los dispositivos en jardines y cultivos al aire libre para determinar cuándo es necesario regar las plantas, lo que podría ahorrar recursos y aumentar los rendimientos.
Más información: Júlia A. Barbosa et al, Electrodos portátiles biocompatibles en hojas para el monitoreo in situ de la pérdida de agua de las plantas, ACS Applied Materials & Interfaces (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c02943
