Op bladeren geplaatste sensoren die de dikte en elektrische capaciteit van de bladeren meten, lijken veelbelovend te zijn. De sensoren laten de teler weten wanneer ze hun irrigatiesysteem moeten aanzetten waardoor waterverkwisting wordt voorkomen en planten nooit te droog kunnen worden, zo zeggen onderzoekers van Agrarische Wetenschappen aan het Penn State's College in de VS.
Het continu monitoren van "water stress" in planten is vooral belangrijk in droge gebieden. Dit werd eerder gedaan door de vochtigheid van de grond te meten of door evapotranspiratie modellen die de som van de evaporatie en transpiratie van planten berekend. Door deze nieuwe technologie is het nu mogelijk om efficiënter met water om te gaan doordat nauwkeurig wordt berekend wanneer het irrigatiesysteem aangezet moet worden.
Voor deze studie, die onlangs gepubliceerd is in het tijdschrift Transactions of the American Society of Agricultural and Biological Engineers, heeft het hoofd onderzoek, Amin Afzal, een bladsensor gebruikt waarmee de dikte en elektrische capaciteit wordt gemeten, een methode die nog niet eerder is gebruikt.
Het onderzoek is gedaan bij een tomatenplantage, in een kas met een constante temperatuur en een fotoperiode van 11 dagen en die afwisselend 12 uur aan en daarna 12 uur uit staat. Het groeimedium dat werd gebruikt was potgrond met turf en het watergehalte werd gemeten door een sensor. Het bodemwater gehalte werd de eerste drie dagen redelijk hoog gehouden en werd daarna gedurende een periode van acht dagen wat droger gehouden.
De onderzoekers hebben zes willekeurige bladeren uitgekozen die werden blootgesteld aan de lichtbronnen en hebben sensoren op de bladeren geplaatst. Iedere vijf minuten meten de sensoren de data.
Onderzoekers hebben een sensor ontwikkeld die tegelijkertijd de dikte van het blad en de elektrische capaciteit van het blad kan meten om waterstress te monitoren. Beeld: Penn State
De dikte van het blad verschilde weinig van dag tot dag en was niet significant wanneer de vochtigheid van de grond veranderde. De dikte van de bladeren veranderde echter wel wanneer de vochtigheid van de grond voorbij het punt van verwelking van de plant was.
De elektrische capaciteit van het blad staat voor het opslaan van elektrische lading. Deze lading bleef stabiel tijdens donkere perioden en nam toe tijdens lichte perioden, wat er op wijst dat elektrische capaciteit een reflectie van de fotosynthetische activiteit is.
"Bladdikte kan worden gezien als een ballon - het zwelt door hydratatie en krimpt door water stress of dehydratie," zei Afzal. "Het mechanische achter de relatie tussen de elektrische capaciteit van het blad en de waterstatus is echter complex. Simpel gezegd verandert de elektrische capaciteit van een blad als reactie op de variatie in de waterstatus van de plant en de hoeveelheid licht dat het krijgt - goed gehydrateerd versus gestrest."
Afzals technologie is zeer veelbelovend, vertelt Sjoerd Duiker, Afzal's adviseur en medewerker van het onderzoeksteam. De huidige methodes om de irrigatie te bepalen, zijn onnauwkeurig, terwijl de methode van Afzal veel preciezer werkt, omdat de sensor direct op het blad geplaatst wordt.
Bron: Penn State University (Jeff Mulhollem)