Ultraljud avslöjar hur potatisplantan mår

Ultraljud kan användas för att ta reda på om en potatisplanta har rätt vätskebalans, utan att skada den. Det visar ny forskning från Luleå tekniska universitet. Problem med bladens vätskebalans är ett viktigt och tidigt tecken på om växten är utsatt för stress, till exempel torka eller skadeangrepp.

Vattenförlust i bladen kan vara ett tidigt tecken på att en växt inte mår bra. En ny studie visar att ultraljud kan upptäcka denna vattenförlust i ett tidigt skede. Det kan i framtiden hjälpa till att identifiera växter som behöver särskilda åtgärder för att överleva eller ge en god skörd.

– Det här är ett genombrott för möjligheten att övervaka grödors hälsa. För första gången kan vattenhalten i potatisblad mätas med ultraljudsgivare utan fysisk kontakt, säger Muhammad Awais Sattar, postdoktor i reglerteknik vid Luleå tekniska universitet.

Forskarna undersökte potatisblad från välmående plantor under kontrollerade former av torka. Det visade sig att ultraljudet inte bara kunde avgöra om bladen hade tillräckligt med vatten, utan också identifiera när ett blad förlorar det inre tryck som håller bladet spänt. Metoden har potential att upptäcka förändringar i ett mycket tidigt skede och skulle i framtiden kunna användas för att varna odlare. Tidiga varningar kan ge dem möjlighet att sätta in åtgärder där de behövs för att hjälpa plantorna och förbättra skörden, till exempel genom bevattning eller bekämpning av skadedjur.

Nästa steg för forskarna är att använda ultraljud för att upptäcka skadedjursangrepp på potatisplantor i ett tidigt skede. Skadedjur rubbar ofta plantans vattenbalans innan några skador syns. I kombination med maskininlärning skulle ett sådant system kunna upptäcka mönster i bladens vattenhalt och automatiskt varna odlarna i realtid. Forskarna planerar också att testa metoden på andra grödor.

– Detta skulle kunna förändra hur vi tänker kring övervakning inom jordbruket, om vi kan ge bonden tillgång till information om växternas hälsa i realtid, säger Muhammad Awais Sattar.

Forskningen bedrivs inom forskargruppen i reglerteknik vid Luleå tekniska universitet, under ledning av professor Dina Shona Laila. Den har genomförts i samarbete med Spanish National Research Council (CSIC) i Madrid och Zaragoza, Agri-Food Research and Technology Centre of Aragon i Zaragoza samt Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) i Uppsala, med finansiellt stöd från Kempestiftelserna.

Artikeln “Non-resonant air-coupled ultrasound for quantifying leaf hydration dynamics and turgor loss in potato leaves” är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Scientific Reports.

Kontakt:

Muhammad Awais Sattar, postdoktor i reglerteknik vid Luleå tekniska universitet.
muhammad.awais.sattar@associated.ltu.se
0920-49 22 11