Senzor de potențial hidric al solului

Monitorizarea continuă a „stresului hidric” al plantelor este deosebit de importantă în zonele aride și a fost realizată în mod tradițional prin măsurarea umidității solului sau prin dezvoltarea de modele de evapotranspirație pentru a calcula suma evaporării de suprafață și a transpirației plantelor. Există însă potențialul de a îmbunătăți eficiența utilizării apei prin intermediul unor noi tehnologii care detectează mai precis momentul în care plantele au nevoie de udare.

Cercetătorii au selectat aleatoriu șase frunze expuse direct sursei de lumină și au instalat senzori pe frunze, evitând nervurile și marginile principale. Au înregistrat măsurători la fiecare cinci minute.

Această cercetare ar putea duce la dezvoltarea unui sistem în care senzorii de prindere a frunzelor trimit informații precise despre umiditatea plantelor către o unitate centrală din câmp, care apoi comunică în timp real cu un sistem de irigații pentru a uda culturile.

Modificările zilnice ale grosimii frunzelor au fost mici și nu s-au observat modificări zilnice semnificative pe măsură ce nivelurile de umiditate a solului s-au mutat de la punctul înalt la punctul de ofilire. Cu toate acestea, când umiditatea solului a fost sub punctul de ofilire, modificarea grosimii frunzelor a fost mai evidentă până când grosimea frunzelor s-a stabilizat în ultimele două zile ale experimentului, când conținutul de umiditate a ajuns la 5%.  Capacitatea, care măsoară capacitatea frunzei de a stoca sarcină, rămâne aproximativ constantă la un nivel minim în perioadele de întuneric și crește rapid în perioadele de lumină. Aceasta înseamnă că capacitatea este o reflectare a activității fotosintetice. Când umiditatea solului este sub punctul de ofilire, modificarea diurnă a capacității scade și se oprește complet atunci când umiditatea volumetrică a solului scade sub 11%, indicând faptul că efectul stresului hidric asupra capacității este observat prin efectul său asupra fotosintezei.

„Grosimea foii este ca a unui balon—se extinde din cauza hidratării și se contractă din cauza stresului hidric sau a deshidratării,„Simplu spus, capacitatea frunzelor se modifică odată cu schimbările în starea apei plantei și în lumina ambientală. Astfel, analiza grosimii frunzelor și a modificărilor capacității pot indica starea apei din plantă – o fântână sub presiune.