Por ejemplo, Las uvas cultivadas para las variedades premium cabernet y merlot requieren una cantidad muy precisa de agua para producir frutos con el dulzor justo. Pero las mediciones modernas de los niveles de agua de las plantas están lejos de ser ideales, dice Alan Lakso, profesor de la Universidad de Cornell que ha estado estudiando fisiología vegetal durante 40 años. La mayoría de los métodos comerciales miden los niveles de agua colocando lectores de humedad en el suelo. Pero a las raíces de la vid y del manzano les gusta viajar; pueden extenderse lejos de la ubicación del lector y distorsionar la imagen.
"Todos miden el agua en el suelo, que es una especie de indirecta, porque no estás cosechando la tierra, ”Dice Lakso. "Estás cosechando la planta".
Medir los niveles de agua dentro de la propia planta es una forma más precisa de hacerlo, pero es un manual, proceso intensivo en mano de obra. Los medidores cortaron una hoja, colóquelo en una cámara de presión y aplíquelo hasta que salga agua por el recorte cortado. Debido a que el método requiere mucho tiempo y es lento, los productores no lo usan con frecuencia. Tampoco proporciona una imagen continua de la salud de la planta, Lakso dice:comparando el proceso con tomar la presión arterial a un paciente una vez a la semana. "Te dice lo que es, pero no dice qué fue la semana anterior, ”Dice Lakso. “Quería tener una forma de monitorear las plantas continuamente”.
Para medir los niveles de agua de la planta de forma continua, cada planta debe estar equipada con su propio sensor de agua personal, y eso es exactamente lo que buscó el equipo de Cornell.
Entonces entró en la planta, Estilo “Fantastic Voyage”.
Para medir los niveles de agua de la planta de forma continua, cada planta debe estar equipada con su propio sensor de agua personal, y eso es exactamente lo que buscó el equipo de Cornell. Lakso y Abraham Stroock, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular, así como Vinay Pagay, un estudiante de doctorado en ese momento, creó un sensor de agua con microchip electrónico que se puede insertar directamente en la planta. Al construir el chip, utilizaron la arquitectura propia de las plantas para la gestión del agua, basando el diseño en la fisiología vegetal.
Las hojas de las plantas tienen poros diminutos llenos de agua proveniente de las raíces; que el agua se evapora a través de las membranas de las hojas. El chip también tiene una cavidad llena de agua y una membrana a través de la cual se evapora el agua. A medida que se agota el agua de la planta, también lo hace el sensor. Cuando el nivel baja, el chip envía una señal a un registrador de datos a través de un cable o un transmisor inalámbrico para ser interpretada y almacenada. El agricultor recibe un aviso de que es hora de regar las plantas. Cuando las cosechas se apagan, el chip repondrá su humedad, también, y el ciclo comenzará de nuevo.
Las patatas fritas que los investigadores estiman que se pueden producir en masa por alrededor de $ 5 cada uno, permitirá a los productores ajustar dinámicamente sus programas de riego a varios fenómenos meteorológicos que afectan la evaporación del agua en las plantas.
"El estado hídrico de una planta cambia con el clima, "Dice Lakso, agregando esas nubes, aire caliente seco, y el viento puede provocar cambios rápidos. Los chips permitirán a los productores tomar lecturas rápidas y realizar un seguimiento con acciones rápidas.
La tecnología es de especial interés para las bodegas porque las uvas tintas se benefician de una ligera escasez de agua al final de la temporada. dice Pagay, que estudió viticultura y pomología, las ciencias del cultivo de uvas y frutas.
Los chips le dirán a los productores si necesitan regar o no, evitando así el uso innecesario de agua.
"Una planta que tiene demasiada agua tiende a poner más energía en las hojas, " el explica. "Estamos tratando de que ponga más energía en las uvas". Es por eso que un poco de "estrés hídrico" conduce a frutas más sabrosas. “Las uvas salen más dulces, ”Dice Pagay. "Variedades como el cabernet y el merlot del Valle de Napa se elaboran con uvas que suelen tener cierta cantidad de estrés hídrico".
Pagay dice que los chips pronto comenzarán sus rondas de prueba con Ernest &Julio Gallo Winery of Modesto, California. Pero la tecnología tiene un uso mucho más amplio que solo la industria del vino. Mientras Estados Unidos y otras partes del mundo trabajan bajo una sequía sin precedentes, el equipo espera que su invento pueda ayudar a los agricultores que enfrentan una grave escasez de agua, o trabajar en áreas de clima seco.
Los chips le dirán a los productores si necesitan regar o no, evitando así el uso innecesario de agua. Aproximadamente el 70 por ciento del consumo de agua de los seres humanos se utiliza para la agricultura, por lo que optimizar el riego es un gran problema, dice Lakso.
"Ciertamente esperamos y esperamos que el sensor ayude a optimizar el riego y el uso del agua".
