Il potenziale dei sensori in fibra ottica per l'agricoltura di precisione

L’utilizzo di tecnologie “indossabili” basate su sensori in fibra ottica è destinato a rivoluzionare il modo in cui monitoriamo e coltiviamo le piante, consentendo un’agricoltura più sostenibile e resiliente alle sfide climatiche e demografiche del nostro tempo. Finora, diverse applicazioni di telerilevamento, come la spettroscopia e i droni, sono state impiegate per monitorare la crescita e lo stato di salute delle colture, ma tali approcci sono risultati poco idonei per un controllo puntuale e affidabile.

Per ottimizzare lo sviluppo delle piante, è cruciale comprendere tempestivamente come i fattori ambientali influenzino la produttività, e quindi in che modo l’umidità del suolo e la temperatura incidono sull’assorbimento dell’acqua da parte delle piante. Anche la siccità e il ristagno idrico possono portare a un deficit nell’assorbimento di energia e nutrienti, causando una riduzione della crescita delle piante e del valore nutritivo delle parti commestibili.

Smart wearable per monitorare la crescita di piante e frutti

In questo contesto, i sensori in fibra ottica si stanno affermando come strumenti promettenti per un monitoraggio non invasivo e puntuale nell’agricoltura di precisione. La loro flessibilità, biocompatibilità e possibilità di realizzazione “su misura” li rendono adatti ad essere applicati direttamente su diverse parti delle piante. La sensibilità alla deformazione, corrispondente allo sviluppo delle piante, insieme alla affidabilità, alle dimensioni ridotte e alla leggerezza, garantiscono prestazioni ottimali.

Università Campus Bio-Medico di Roma (UCBM) ed ENEA, in collaborazione con Università di Napoli Federico II, hanno sviluppato e testato con successo sensori in fibra ottica hi-tech da applicare direttamente su piante e frutti per monitorarne in modo dettagliato la crescita e lo stato di salute.

Questi sensori hanno dimostrato di essere in grado di monitorare parametri cruciali, come l’umidità relativa, la temperatura e la crescita delle piante, superando i limiti delle attuali tecnologie impiegate nel precision farming. Inoltre, sono sensibili sia in condizioni protette che in campo. Pomodori, meloni, zucchine e piante di tabacco sono state selezionate per essere monitorate con successo attraverso questi innovativi sensori.

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