Washington, DC
June 20, 2007
ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Don Comis, (301) 504-1625,
donald.comis@ars.usda.gov
The greenhouse manager of the future walks around the
greenhouse, pointing an infrared "flashlight" at potted plants.
A tiny screen tells whether each plant has too much, too little,
or just the right amount of nutrients.
During the past three years, at a new facility in Toledo, Ohio,
Agricultural Research Service (ARS) plant pathologist Jim Locke
and horticulturist Jonathan Frantz have made a great deal of
progress toward realizing this automated future. Frantz is
testing commercial nutrient sensors with a view toward
developing improved portable ones. Devices like these can give
greenhouse growers a few--often critical--extra days to correct
nutrient problems before their plants are seriously damaged.
In one approach, Frantz, Locke and colleagues are testing ways
to bounce infrared light off plants, in order to read the
earliest possible signals of nutrient deficiency. The signals
could be key proteins or other molecules associated with stress,
or a change in a leaf’s light reflectance as a result of a
deficiency. Spotting ways in which plants signal stress would be
a way to detect a problem before any visible evidence of damage
to the plant occurs.
Currently, the scientists use commercial portable sensors that
detect nutrient ions but are expensive and have to be calibrated
properly. They would like to develop an easy-to-use portable kit
that growers could buy at a reasonable cost.
The scientists also use inductively coupled plasma (ICP)
spectrometry to determine plants' total nutrient content, but
that test is suitable only for laboratory use.
The Toledo location is a worksite of the ARS Application
Technology Research Unit at The Ohio State University-Wooster.
It comprises labs, offices and greenhouses on the University of
Toledo's main campus, as well as 8,000 square feet of greenhouse
space leased from the nearby public Toledo Botanical Garden. At
the garden, sensors have been installed to record everything
from nutrient levels in leaves to moisture in the soil or
potting mix.
Read more about this research in the May/June issue of
Agricultural Research magazine, online at:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/may07/plants0507.htm
ARS is the USDA's chief scientific research agency.
Escuchando a las plantas
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola
(ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Don Comis, (301) 504-1625,
donald.comis@ars.usda.gov
El encargado del invernadero del futuro caminará por el
invernadero, apuntando una "linterna" infrarroja a las plantas
en macetas. Una pantalla pequeña indicará si cada planta tiene
demasiado, o insuficiente, o la cantidad apropiada de
nutrientes.
Durante los últimos tres años, en una nueva instalación en
Toledo, Ohio, el patólogo de plantas Jim Locke del Servicio de
Investigación Agrícola (ARS), y el horticultor Jonathan Frantz
han hecho progreso significante en hacer realidad este futuro
automatizado. Frantz está probando sensores comerciales de
nutrientes con el fin de de desarrollar unos portátiles
mejorados. Este tipo de aparato podría darles a los cultivadores
de invernadero unos pocos--a menudo críticos--días adicionales
para corregir los problemas nutritivos antes de que las plantas
se dañen seriamente.
En un enfoque, Frantz, Locke y sus colegas están probando
maneras para rebotar la luz infrarroja de las plantas, para
poder identificar lo más temprano posible las señales asociadas
con una deficiencia nutritiva. Las señales podrían ser proteínas
claves u otras moléculas asociadas con tensión, o un cambio en
la reflexión de luz de la hoja como resultado de una
deficiencia. Identificar las maneras en que las plantas señalan
tensión podría ser una manera para detectar un problema antes de
que ocurra cualquier evidencia visual de daños en la planta.
Actualmente, los científicos usan sensores portátiles
comerciales que detectan los iones de nutrientes, pero son
costosos y tienen que estar calibrados apropiadamente. Los
científicos quieren desarrollar una herramienta portátil fácil
de usar y con un costo económico que los cultivadores podrían
comprar.
Los científicos también usan la espectrometría de plasma
inductivamente acoplado (ICP por sus siglas en inglés) para
determinar el contenido total de nutrientes en la planta, pero
esa prueba es solamente apropiada para uso en el laboratorio.
El sitio en Toledo es afiliado con la Unidad de Investigación de
la Tecnología de Aplicación, mantenida por ARS en la Universidad
Estatal de Ohio en Wooster. La unidad incluye laboratorios,
oficinas e invernaderos en el campus principal de la Universidad
de Toledo, así como 8.000 pies cuadrados de espacio de
invernadero arrendado del Jardín Botánico de Toledo. En el
jardín, sensores han sido instalados para grabar todo desde los
niveles de nutrientes en las hojas de plantas hasta la humedad
en el suelo o la mezcla para macetas.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural
Research' de mayo/junio 2007:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/may07/plants0507.htm
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas
del Departamento de Agricultura de EE.UU. |
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