Ny ultraljudsteknik hör när potatisplantan är törstig

Att upptäcka vattenbrist i tid kan vara avgörande för att rädda jordbruksgrödor från torkskador eller skadeinsekter. Genom en ny studie ledd av Muhammad Awais Sattar, postdoktor i reglerteknik vid Luleå tekniska universitet, har forskare visat att det går att läsa av en potatisplantas hälsotillstånd med hjälp av beröringsfri ultraljudsteknik. Framsteget gör det möjligt att övervaka växternas välmående utan att bladen skadas av sensorer.

Men hur fungerar det egentligen att mäta en växts törst med enbart ljud? Metoden bygger på att en ultraljudsgivare skickar högfrekventa ljudvågor genom luften och rakt genom potatisbladet. Hur ljudvågorna färdas genom växtvävnaden beror direkt på bladets inre vätskehalt och det så kallade turgortrycket, det inre vätsketryck som håller cellerna spända. När en planta börjar förlora vatten sjunker trycket i cellerna, vilket omedelbart förändrar ljudsignalens passage. Därmed kan mätutrustningen registrera begynnande vattenbrist långt innan plantan börjar sloka eller visa synliga tecken på stress.

Tekniken öppnar för att lantbrukare i framtiden ska kunna sätta in bevattning med hög precision och precis vid rätt tidpunkt, vilket både sparar vatten och skyddar skörden. Forskargruppen planerar nu att koppla samman ultraljudsmätningarna med maskininlärning för att automatiskt kunna larma i realtid vid angrepp från skadedjur, samt att undersöka om samma mätmetod kan appliceras på andra viktiga grödor.