例えば、 プレミアムカベルネとメルローの品種のために栽培されたブドウは、ちょうどいい甘さの果実を生産するために非常に正確な量の水を必要とします。しかし、植物の水位の最新の測定は理想からほど遠いです、 アランラクソは言います、 コーネル大学の教授で、40年間植物生理学を研究しています。ほとんどの商業的方法は、水分リーダーを土壌に置くことによって水位を測定します。しかし、ブドウの木とリンゴの木の根は旅行するのが好きです–それらは読者の場所から遠くに広がり、絵を歪める可能性があります。
「それらはすべて、一種の間接的な土壌中の水を測定します。 土を収穫していないので 」ラクソは言います。 「あなたは植物を収穫しています。」
プラント自体の内部の水位を測定することは、それを行うためのより正確な方法です。 でもそれはマニュアルです 労働集約的なプロセス。測定者は葉を切り落とし、 それを圧力チャンバーに入れ、切断されたトリミングから水が出るまで圧力をかけます。この方法は時間がかかり、時間がかかるため、 栽培者はそれを頻繁に使用しません。また、植物の健康状態を継続的に把握することもできません。 ラクソは言う、 このプロセスを、週に1回患者の血圧を測定するプロセスに例えます。 「それが何であるかを教えてくれます、 しかし、それは前の週が何であったかを教えてくれません、 」ラクソは言います。 「私は植物を継続的に監視する方法が欲しかったのです。」
植物の水位を継続的に測定するには、 すべてのプラントには、独自の個人用水センサーを装備する必要があります。これは、まさにコーネル大学のチームが目指していたものです。
それで彼は工場の中に入って、 「ファンタスティックボヤージュ」スタイル。
植物の水位を継続的に測定するには、 すべてのプラントには、独自の個人用水センサーを装備する必要があります。これは、まさにコーネル大学のチームが目指していたものです。ラクソとアブラハム・ストロック、 化学および生体分子工学の准教授、 だけでなく、Vinay Pagay、 当時の博士課程の学生、 プラントに直接挿入できる電子マイクロチップ水センサーを作成しました。チップを構築する際に、 彼らは水管理のために植物の非常に独自のアーキテクチャを使用しました、 植物生理学に基づいて設計します。
植物の葉には、根から育った水で満たされた小さな毛穴があります。その水は葉の膜を通して蒸発します。チップには、水で満たされた空洞と、水が蒸発する膜もあります。植物の水が枯渇すると、 センサーもそうです。レベルが下がると、 チップは、有線または無線送信機を介してデータロガーに信号を送信し、解釈して保存します。農夫は、植物に水をやる時が来たと言われました。作物が急冷されると、 チップはその水分を補充します、 それも、 そして、サイクルは新たに始まります。
チップ、 研究者は、それぞれ約5ドルで大量生産できると見積もっています。 栽培者は、植物の水分蒸発に影響を与えるさまざまな気象吸虫に合わせて灌漑スケジュールを動的に調整できます。
「植物の水の状態は天候によって変化します。 」とラクソは言います、 その雲を追加し、 乾燥した熱風、 風は急激な変化を引き起こす可能性があります。チップは、栽培者が迅速な読み取りを行い、迅速な行動でフォローアップすることを可能にします。
赤ブドウはシーズン後半にわずかな水不足の恩恵を受けるため、この技術はワイナリーにとって特に興味深いものです。 パゲイは言います、 ブドウ栽培と果物学–ブドウと果物を育てる科学を学んだ人。
チップは、彼らが灌漑する必要があるかどうかを栽培者に伝えます、 したがって、不必要な水の使用を防ぎます。
「水が多すぎる植物は、葉により多くのエネルギーを投入する傾向があります。 " 彼は説明する。 「私たちはそれがブドウにより多くのエネルギーを投入するようにしようとしています。」だからこそ、少しの「水ストレス」がよりおいしい果物につながるのです。 「ブドウは甘くなります、 「パゲイは言います。 「ナパバレーのカベルネやメルローのような品種は、通常、ある程度の水ストレスがあるブドウから作られています。」
Pagayは、チップがまもなくモデストのErnest＆Julio GalloWineryでテストラウンドを開始すると述べています。 カリフォルニア。しかし、この技術は、ワイン業界だけでなく、はるかに幅広い用途があります。米国および世界の他の地域が記録的な干ばつの下で労働しているので、 チームは、彼らの発明が深刻な水不足に対処している農民を助けることができることを望んでいます、 または乾燥した気候地域で働きます。
チップは、彼らが灌漑する必要があるかどうかを栽培者に伝えます、 したがって、不必要な水の使用を防ぎます。人間の水の消費量の約70％は農業に使用されています。 したがって、灌漑の最適化は大きな問題です。 ラクソは言います。
「私たちは確かに、センサーが灌漑と水の使用を最適化するのに役立つことを期待し、期待しています。」
