Un método simple, semiautomatizado y gravimétrico para simular estrés por sequía en plantas
Autores: Liyanage, Dilrukshi Kombala; Chathuranga, Ishan; Mori, Boyd A.; Thilakarathna, Malinda S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método simple, semiautomatizado y gravimétrico para simular estrés por sequía en plantas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Sequía
Producción de cultivos
Contenido de humedad del suelo
Microcontrolador Arduino
Lisímetro
Experimentos en macetas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La sequía es una limitación importante de la producción global de cultivos. Dado que las pérdidas de cultivos inducidas por la sequía pueden amenazar la seguridad alimentaria mundial, ha sido y sigue siendo el foco de una gran cantidad de investigaciones interdisciplinarias. La mayoría de los experimentos de sequía se realizan en condiciones ambientales controladas, donde mantener un contenido preciso de humedad del suelo es crítico. En este estudio, desarrollamos un lisímetro simple, basado en un microcontrolador Arduino, semi-automatizado, que utiliza el método gravimétrico para ajustar el contenido de humedad del suelo en experimentos en macetas. Este método emplea un microcontrolador Arduino interfazado con una balanza como parte de un lisímetro portátil y sistema de riego que puede pesar y registrar la masa de las plantas que crecen en macetas, determinar la pérdida de agua debido a la evapotranspiración y ajustar automáticamente la humedad del suelo a un contenido de agua en el suelo relativo deseado. El sistema fue validado con un experimento en macetas en un invernadero utilizando un panel de 50 variedades de soja canadiense de madurez temprana. La sequía fue inducida en el experimento ajustando el contenido de humedad del suelo al 30% de la capacidad de campo mientras se mantenían las macetas de control al 80%. A lo largo del experimento, los dos niveles de humedad se mantuvieron eficientemente utilizando el lisímetro basado en Arduino. Las respuestas fisiológicas de las plantas confirmaron que las plantas en el tratamiento de sequía estaban bajo estrés fisiológico. Este lisímetro semi-automatizado es de bajo costo, portátil y fácil de manejar, lo que permite un cribado de alto rendimiento.
Descripción
La sequía es una limitación importante de la producción global de cultivos. Dado que las pérdidas de cultivos inducidas por la sequía pueden amenazar la seguridad alimentaria mundial, ha sido y sigue siendo el foco de una gran cantidad de investigaciones interdisciplinarias. La mayoría de los experimentos de sequía se realizan en condiciones ambientales controladas, donde mantener un contenido preciso de humedad del suelo es crítico. En este estudio, desarrollamos un lisímetro simple, basado en un microcontrolador Arduino, semi-automatizado, que utiliza el método gravimétrico para ajustar el contenido de humedad del suelo en experimentos en macetas. Este método emplea un microcontrolador Arduino interfazado con una balanza como parte de un lisímetro portátil y sistema de riego que puede pesar y registrar la masa de las plantas que crecen en macetas, determinar la pérdida de agua debido a la evapotranspiración y ajustar automáticamente la humedad del suelo a un contenido de agua en el suelo relativo deseado. El sistema fue validado con un experimento en macetas en un invernadero utilizando un panel de 50 variedades de soja canadiense de madurez temprana. La sequía fue inducida en el experimento ajustando el contenido de humedad del suelo al 30% de la capacidad de campo mientras se mantenían las macetas de control al 80%. A lo largo del experimento, los dos niveles de humedad se mantuvieron eficientemente utilizando el lisímetro basado en Arduino. Las respuestas fisiológicas de las plantas confirmaron que las plantas en el tratamiento de sequía estaban bajo estrés fisiológico. Este lisímetro semi-automatizado es de bajo costo, portátil y fácil de manejar, lo que permite un cribado de alto rendimiento.