Sensor yang Dapat Dikenakan: Alat Pengumpulan Data Baru untuk Fenotipe Tanaman

Untuk mengatasi peningkatan permintaan pangan global, diperlukan peningkatan hasil panen melalui fenotipe yang efisien. Fenotipe berbasis citra optik telah memungkinkan kemajuan signifikan dalam pemuliaan tanaman dan pengelolaan tanaman, tetapi menghadapi keterbatasan dalam resolusi dan akurasi spasial karena pendekatan non-kontaknya.
Sensor yang dapat dikenakan menggunakan pengukuran kontak menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk pemantauan in situ fenotipe tanaman dan lingkungannya. Meskipun terdapat kemajuan awal dalam pemantauan pertumbuhan tanaman dan iklim mikro, potensi penuh sensor yang dapat dikenakan untuk fenotipe tanaman sebagian besar masih belum dimanfaatkan.
Pada Juli 2023, Plant Phenomics menerbitkan artikel ulasan berjudul "Sensor yang Dapat Dikenakan: Alat Pengumpulan Data Baru untuk Fenotipe Tanaman". Tujuan makalah ini adalah untuk mengeksplorasi kemampuan sensor yang dapat dikenakan dalam memantau berbagai faktor tanaman dan lingkungan, menyoroti resolusi tinggi, fleksibilitas, dan minimalitas invasifnya, sekaligus mengatasi permasalahan yang ada dan memberikan solusi.
Sensor yang dapat dikenakan menawarkan pendekatan revolusioner untuk fenotipe tanaman, mengatasi keterbatasan metode non-kontak tradisional seperti pencitraan optik. Sensor ini menawarkan resolusi spasial yang tinggi, fleksibilitas, dan invasi minimal, sehingga memungkinkan pengukuran berbagai fenotipe tanaman seperti pemanjangan, suhu daun, hidrasi, biopotensial, dan respons stres.
Teknologi inovatif seperti pengukur regangan yang dapat diregangkan dan sensor elektroda fleksibel beradaptasi dengan pertumbuhan dan morfologi tanaman, memfasilitasi pemantauan in-situ secara langsung.
Berbeda dengan pencitraan optik, sensor yang dapat dikenakan lebih tahan terhadap faktor lingkungan dan dapat memberikan data yang lebih akurat. Saat memantau suhu dan kelembapan daun, sensor yang dapat dikenakan menggunakan konektivitas nirkabel dan material canggih untuk memberikan pengukuran yang andal dan akurat.
Sensor dengan elektroda fleksibel memberikan kemajuan dalam pengukuran biopotensial, meminimalkan kerusakan tanaman, dan menyediakan pemantauan berkelanjutan. Deteksi respons stres dapat ditingkatkan dengan menggunakan sensor yang memantau tanda-tanda awal penyakit atau stres lingkungan, seperti radiasi ultraviolet dan paparan ozon.
Sensor yang dapat dikenakan juga unggul dalam pemantauan lingkungan, menilai faktor-faktor seperti suhu udara, kelembapan, cahaya, dan keberadaan pestisida. Sensor multimoda pada platform yang ringan dan dapat diregangkan mengumpulkan data waktu nyata yang penting untuk memahami lingkungan mikro yang memengaruhi pertumbuhan tanaman.
Meskipun sensor yang dapat dikenakan sangat menjanjikan untuk fenotipe tanaman, sensor ini juga menghadapi tantangan seperti gangguan pada pertumbuhan tanaman, antarmuka pengikatan yang lemah, jenis sinyal yang terbatas, dan cakupan pemantauan yang kecil. Solusinya meliputi material yang ringan, lembut, elastis, dan transparan, serta teknologi pengikatan canggih dan integrasi berbagai mode pengukuran.
Seiring terus berkembangnya teknologi sensor yang dapat dikenakan, diharapkan teknologi ini akan memainkan peran penting dalam mempercepat fenotipe tanaman, memberikan wawasan yang lebih luas mengenai interaksi tanaman-lingkungan.