Peneliti Singapore-MIT Alliance for Research and Technology telah merancang sensor optik portabel yang memungkinkan pemantauan cepat stres tanaman - alat baru untuk membantu petani dan ilmuwan tanaman dengan diagnosis dini dan pemantauan kesehatan tanaman secara real-time dalam kondisi lapangan.
Peneliti dari Disruptive & Sustainable Technologies for Agricultural Precision (DiSTAP) Interdisciplinary Research Group (IRG) dari Aliansi Singapura-MIT untuk Riset dan Teknologi (SMART), Perusahaan riset MIT di Singapura dan Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) telah merancang sensor optik portabel yang dapat memantau apakah tanaman sedang mengalami stres.
Diagnosis dini defisiensi nitrogen
Sensor klip daun Raman portabel baru dari SMART dapat menjadi alat yang berguna dalam pertanian presisi yang memungkinkan diagnosis dini defisiensi nitrogen pada tanaman, yang dapat dikaitkan dengan kerusakan daun prematur dan hilangnya hasil.
“Temuan kami menunjukkan bahwa pengukuran in vivo menggunakan sensor Raman klip daun portabel dalam kondisi pertumbuhan cahaya penuh konsisten dengan pengukuran yang diperoleh dengan spektrometer Raman benchtop pada bagian daun dalam kondisi laboratorium,” kata Profesor MIT Rajeev Ram, co-Lead penulis makalah dan Investigator Utama di DiSTAP.
“Kami mendemonstrasikan bahwa diagnosis awal kekurangan nitrogen - nutrisi kritis dan komponen terpenting dari pupuk - pada tanaman hidup dapat dilakukan dengan sensor portabel.”
Penggunaan lapangan oleh petani
Sementara studi ini terutama mengamati pengukuran kadar nitrogen pada tanaman, perangkat tersebut juga dapat digunakan untuk mendeteksi tingkat fenotipe stres tanaman lainnya seperti kekeringan, stres panas dan dingin, stres saline, dan stres ringan. Berbagai macam pemicu stres tanaman yang dapat dideteksi oleh probe Raman penjepit daun ini dan kesederhanaan serta kecepatannya dapat menjadikannya ideal untuk digunakan di lapangan oleh petani untuk memastikan kesehatan tanaman.
“Meskipun kami telah memfokuskan pada diagnosis awal dan spesifik dari kekurangan nitrogen menggunakan sensor penjepit daun, kami dapat mengukur puncak dari metabolit lain yang juga diamati dengan jelas pada sayuran populer seperti Kailan, Selada, Choy Sum, Pak Choi, dan Bayam, ”kata Dr. Chung Hao Huang, penulis pertama makalah dan Postdoctoral Fellow di TLL.
Membantu petani untuk memaksimalkan hasil panen
Tim yakin temuan mereka dapat membantu petani untuk memaksimalkan hasil panen, sambil memastikan dampak negatif minimal terhadap lingkungan, termasuk meminimalkan pencemaran ekosistem air dengan mengurangi limpasan nitrogen dan infiltrasi ke permukaan air.