Sensor potensi air tanah

Pemantauan terus-menerus terhadap "stres air" pada tanaman sangat penting di daerah kering dan secara tradisional dilakukan dengan mengukur kelembapan tanah atau mengembangkan model evapotranspirasi untuk menghitung jumlah penguapan permukaan dan transpirasi tanaman. Namun, ada potensi untuk meningkatkan efisiensi air melalui teknologi baru yang lebih akurat mendeteksi kapan tanaman membutuhkan penyiraman.

Para peneliti secara acak memilih enam daun yang terpapar langsung ke sumber cahaya dan memasang sensor daun pada daun-daun tersebut, menghindari urat utama dan tepinya. Mereka mencatat pengukuran setiap lima menit.

Penelitian ini dapat mengarah pada pengembangan sistem di mana sensor pendeteksi kelembapan daun mengirimkan informasi kelembapan tanaman yang tepat ke unit pusat di lapangan, yang kemudian berkomunikasi secara real-time dengan sistem irigasi untuk menyirami tanaman.

Perubahan ketebalan daun harian relatif kecil dan tidak ada perubahan harian signifikan yang diamati ketika tingkat kelembaban tanah bergerak dari tinggi ke titik layu. Namun, ketika kelembaban tanah berada di bawah titik layu, perubahan ketebalan daun lebih jelas terlihat hingga ketebalan daun stabil selama dua hari terakhir percobaan ketika kadar air mencapai 5%.  Kapasitansi, yang mengukur kemampuan daun untuk menyimpan muatan, tetap hampir konstan pada nilai minimum selama periode gelap dan meningkat pesat selama periode terang. Ini berarti bahwa kapasitas merupakan cerminan dari aktivitas fotosintesis. Ketika kelembapan tanah berada di bawah titik layu, perubahan harian pada kapasitas menurun dan berhenti sepenuhnya ketika kelembapan tanah volumetrik turun di bawah 11%, menunjukkan bahwa efek stres air pada kapasitas diamati melalui pengaruhnya pada fotosintesis.

“Ketebalan lembarannya seperti balon.—Ia mengembang karena hidrasi dan menyusut karena kekurangan air atau dehidrasi.”Sederhananya, kapasitas daun berubah seiring perubahan status air tanaman dan cahaya sekitar. Dengan demikian, analisis ketebalan daun dan perubahan kapasitas dapat menunjukkan kondisi air dalam tanaman – semacam sumur tekanan.