Sensori per l’agricoltura: posizionati sulle foglie ti dicono quando la pianta ha sete

I grandi fondi di investimento a livello globale stanno puntando molto sull’agtech: l’uso di avanzate tecnologie nell’agricoltura. Il settore ha un forte bisogno di sostegno perché dietro ad ogni scoperta c’è un intenso lavoro di ricerca. Vi abbiamo parlato spesso di questi strumenti e qui potete trovare un recente approfondimento sullo stato delle cose. I sensori per l’agricoltura sono diventati il fulcro delle ricerche scientifiche recenti, utili perché permettono di rilevare dati importantissimi sullo stato di salute delle piante, confrontarli e predisporre interventi mirati. Possono ridurre l’impiego del lavoro umano sui campi e limitare al massimo l’utilizzo di risorse, diventando particolarmente necessari laddove le condizioni climatiche sono sfavorevoli.

La ricerca di un giovane studente delle Penn State University

Di recente il sito della Penn State University ha pubblicato uno studio molto interessante. A guidarlo il giovane ricercatore Amin Afzal che ha studiato un algoritmo per mettere in relazione le variazioni di spessore e capacità elettrica delle foglie con il loro maggiore o minore bisogno d’acqua. Cresciuto in Iran, Afzal ha imparato a convivere con la siccità e il caldo fin da bambino, capendo quanto questi fattori possano influenzare l’agricoltura. Da qui la spinta a cercare una soluzione per il problema attraverso l’impiego delle più moderne tecnologie.

Sensori per l’agricoltura: capire attraverso le foglie se la pianta sta bene

Capire se una pianta ha bisogno di acqua è un’operazione particolarmente complessa nelle regioni più aride e viene eseguita di solito misurando l’umidità del suolo o sviluppando dei modelli che calcolino l’evaporazione. L’esperimento svolto dalla Penn State University ha dimostrato che esiste un modo più preciso per farlo. Sono state prese delle piante di pomodoro e coltivate in laboratorio per 11 giorni, alternando 12 ore di luce a 12 ore di buio. Il terreno è stato abbondantemente idratato per i primi 3 giorni e poi non è stato più annaffiato. Sotto la guida di Afzal, sono state scelte 6 foglie e sui di esse sono stati montati dei sensori per l’agricoltura che misurassero ogni 5 minuti il loro spessore e la loro capacità elettrica. I primi giorni dell’esperimento hanno fatto registrare risultati contradditori, dovuti alla variazione repentina di umidità fra il giorno e la notte. Ma quando tale valore si è stabilizzato intorno al 5%, è stato possibile tirare le somme.

Capacità elettrica e spessore variano a seconda dell’attività fotosintetica

La capacità elettrica rileva la quantità di carica che una foglia può memorizzare. Scoprendo che durante la notte raggiungeva valori minimi mentre di giorno cresceva, i ricercatori hanno potuto metterla in relazione con l’attività fotosintetica che s’interrompe col buio per poi ricominciare con la luce. Lo spessore della foglia varia in modo analogo. Quando la pianta svolge la fotosintesi è maggiormente idratata e, come spiega Afzal, si gonfia come un palloncino mentre si sgonfia di notte, quando l’attività s’interrompe. Il tutto ha consentito ai ricercatori di mettere in relazione lo spessore della foglia e la sua capacità elettrica con la quantità d’acqua in essa contenuta. In questo modo è possibile capire facilmente se la pianta ha bisogno di essere annaffiata oppure no.

Gli articolati sviluppi di tale tecnologia

Lo sviluppo di una tecnologia del genere, basata su sensori per l’agricoltura, non può prescindere dalla realizzazione di un sistema integrato e connesso. Amin Afzal è già al lavoro per sviluppare una piattaforma che possa rilevare i dati provenienti da varie foglie posizionate in punti diversi del terreno. Le informazioni, trasmesse sfruttando la rete, verranno poi elaborate da un sistema centrale che pianificherà degli interventi. Il tutto, come sta accadendo sempre con maggior frequenza, sarà controllabile attraverso una pratica app per smartphone.