Sensores portátiles: Nuevas herramientas de recopilación de datos para la fenotipificación de plantas.

Para hacer frente a la creciente demanda mundial de alimentos, es necesario mejorar el rendimiento de los cultivos mediante una fenotipificación eficiente. La fenotipificación basada en imágenes ópticas ha permitido avances significativos en el mejoramiento vegetal y la gestión de cultivos, pero presenta limitaciones en cuanto a resolución espacial y precisión debido a su método sin contacto.
Los sensores portátiles que utilizan mediciones de contacto ofrecen una alternativa prometedora para el monitoreo in situ de los fenotipos de las plantas y su entorno. A pesar de los avances iniciales en el monitoreo del crecimiento vegetal y el microclima, el potencial completo de los sensores portátiles para la fenotipificación de plantas aún no se ha explotado por completo.
En julio de 2023, Plant Phenomics publicó un artículo de revisión titulado "Sensores portátiles: nuevas herramientas de recopilación de datos para la fenotipificación de plantas". El objetivo de este artículo es explorar la capacidad de los sensores portátiles para monitorizar diversos factores ambientales y de las plantas, destacando su alta resolución, versatilidad y mínima invasividad, al tiempo que abordan problemas existentes y proporcionan soluciones.
Los sensores portátiles ofrecen un enfoque revolucionario para la fenotipificación de plantas, superando las limitaciones de los métodos tradicionales sin contacto, como la imagen óptica. Ofrecen alta resolución espacial, versatilidad y mínima invasividad, lo que permite medir diversos fenotipos vegetales como la elongación, la temperatura foliar, la hidratación, el biopotencial y las respuestas al estrés.
Tecnologías innovadoras como los extensómetros elásticos y los sensores de electrodos flexibles se adaptan al crecimiento y la morfología de las plantas, lo que facilita la monitorización in situ en tiempo real.
A diferencia de las imágenes ópticas, los sensores portátiles son menos susceptibles a los factores ambientales y pueden proporcionar datos más precisos. Al monitorizar la temperatura y la humedad de las hojas, los sensores portátiles utilizan conectividad inalámbrica y materiales avanzados para ofrecer mediciones fiables y precisas.
Los sensores con electrodos flexibles ofrecen avances en la medición de biopotenciales, minimizando el daño a las plantas y proporcionando un monitoreo continuo. La detección de respuestas al estrés puede mejorarse mediante el uso de sensores que monitorean los primeros signos de enfermedad o estrés ambiental, como la radiación ultravioleta y la exposición al ozono.
Los sensores portátiles también son excelentes para el monitoreo ambiental, ya que evalúan factores como la temperatura del aire, la humedad, la luz y la presencia de pesticidas. Los sensores multimodales en plataformas ligeras y flexibles recopilan datos en tiempo real, fundamentales para comprender los microambientes que influyen en el crecimiento de las plantas.
Si bien los sensores portátiles son muy prometedores para la fenotipificación de plantas, también presentan desafíos como la interferencia con el crecimiento vegetal, las interfaces de unión débiles, los tipos de señal limitados y la escasa cobertura de monitorización. Entre las soluciones se incluyen materiales ligeros, flexibles, elásticos y transparentes, así como tecnologías de unión avanzadas y la integración de múltiples modos de medición.
A medida que la tecnología de sensores portátiles siga avanzando, se espera que desempeñe un papel clave en la aceleración de la fenotipificación de plantas, proporcionando una mayor comprensión de las interacciones entre las plantas y el medio ambiente.