Internet das coisas para agricultura monitora plantas continuamente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/07/2021

Sensores para monitorar plantas sendo testados em pés de tomates.
[Imagem: Qingshan Wei/NCSU]

Sensores para plantas

Você tem ouvido falar muito sobre sensores e aparelhos de vestir, mas que tal um sistema de monitoramento para vestir nas suas plantas?

A proposta do professor Qingshan Wei, da Universidade da Carolina do Norte, nos EUA, é fabricar sensores que possam monitorar continuamente as plantas para detectar doenças ou outros fatores estressantes, como seca ou calor extremo.

Os métodos atuais de teste de estresse ou doenças nas lavouras envolvem a coleta de amostras das plantas e a realização de um ensaio em laboratório. No entanto, isso dá aos produtores apenas uma medição, e há um lapso de tempo entre o momento em que os produtores colhem uma amostra e o momento em que obtêm os resultados do teste.

"O [sensor] que desenvolvemos permite que os produtores identifiquem problemas no campo, eles não terão que esperar para receber os resultados dos testes de um laboratório. Nós criamos um sensor de vestir que monitora o estresse das plantas e doenças, de forma não-invasiva, medindo os compostos orgânicos voláteis emitidos pelas plantas," disse Wei.

As plantas emitem diferentes combinações de orgânicos voláteis em diferentes circunstâncias. Monitorando aqueles que são relevantes para cada tipo de doença ou estresse, os sensores podem alertar os agricultores sobre problemas específicos.

O próximo passo será tornar o sensor de vestir para plantas compatível com o padrão da internet das coisas. "O protótipo que demonstramos armazena esses dados de monitoramento, mas as versões futuras irão transmitir os dados sem fio," disse Wei.

Conceito do sistema de internet das coisas para a agricultura.
[Imagem: Zheng Li et al. - 10.1016/j.matt.2021.06.009]

Internet das coisas na agricultura

Os "dispositivos para vestir nas plantas" são adesivos com cerca de três centímetros, feitos com um material flexível contendo sensores baseados em grafeno e nanofios de prata. Os sensores flexíveis são revestidos com diversos ligantes químicos que respondem à presença de compostos orgânicos voláteis específicos, permitindo ao sistema detectar e medir esses compostos nos gases emitidos pelas folhas das plantas.

Os pesquisadores testaram um protótipo em tomateiros. O sensor foi criado para monitorar dois tipos de estresse: Danos físicos à planta e infecção por P. infestans, o patógeno que causa a requeima nos tomates.

O sistema detectou alterações de compostos voláteis associadas ao dano físico de uma a três horas, dependendo da proximidade do dano ao local do sensor. Detectar a presença de P. infestans demorou mais, de três a quatro dias depois que os pesquisadores inocularam as plantas de tomate com o patógeno.

"Também é importante observar que os materiais são de custo bastante baixo," comentou o professor Yong Zhu. "Se a fabricação for ampliada [para escala industrial], achamos que essa tecnologia será acessível. Estamos tentando desenvolver uma solução prática para um problema do mundo real e sabemos que o custo é uma consideração importante."

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