เซ็นเซอร์วัดศักยภาพน้ำในดิน

การตรวจสอบ "ภาวะขาดน้ำ" ของพืชอย่างต่อเนื่องมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่แห้งแล้ง และโดยทั่วไปแล้วจะทำได้โดยการวัดความชื้นในดินหรือพัฒนาแบบจำลองการระเหยและการคายน้ำเพื่อคำนวณผลรวมของการระเหยจากผิวดินและการคายน้ำของพืช แต่มีศักยภาพที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้น้ำผ่านเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถตรวจจับได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นว่าพืชต้องการน้ำเมื่อใด

นักวิจัยสุ่มเลือกใบไม้หกใบที่ได้รับแสงโดยตรง และติดตั้งเซ็นเซอร์วัดแสงบนใบไม้ โดยหลีกเลี่ยงเส้นใบหลักและขอบใบ พวกเขาบันทึกค่าที่วัดได้ทุกๆ ห้านาที

งานวิจัยนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาระบบที่เซ็นเซอร์ตรวจจับความชื้นในใบพืชจะส่งข้อมูลความชื้นที่แม่นยำไปยังหน่วยกลางในแปลงปลูก ซึ่งจากนั้นจะสื่อสารกับระบบชลประทานแบบเรียลไทม์เพื่อรดน้ำพืชผล

การเปลี่ยนแปลงความหนาของใบในแต่ละวันมีน้อย และไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในแต่ละวันเมื่อระดับความชื้นในดินเปลี่ยนจากระดับสูงไปสู่จุดเหี่ยวเฉา อย่างไรก็ตาม เมื่อความชื้นในดินต่ำกว่าจุดเหี่ยวเฉา การเปลี่ยนแปลงความหนาของใบจะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้น จนกระทั่งความหนาของใบคงที่ในช่วงสองวันสุดท้ายของการทดลองเมื่อปริมาณความชื้นลดลงเหลือ 5%  ค่าความจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นตัววัดความสามารถของใบไม้ในการเก็บประจุ จะคงที่ในระดับต่ำสุดในช่วงเวลากลางคืน และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงเวลากลางวัน นี่หมายความว่าค่าความจุไฟฟ้าสะท้อนถึงกิจกรรมการสังเคราะห์แสง เมื่อความชื้นในดินต่ำกว่าจุดที่ทำให้ใบไม้เหี่ยวเฉา การเปลี่ยนแปลงของค่าความจุไฟฟ้าในแต่ละวันจะลดลง และหยุดลงอย่างสมบูรณ์เมื่อความชื้นในดินลดลงต่ำกว่า 11% ซึ่งแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของภาวะขาดน้ำต่อค่าความจุไฟฟ้านั้นสังเกตได้ผ่านผลกระทบต่อการสังเคราะห์แสง

“ความหนาของแผ่นนั้นเหมือนกับลูกโป่ง—มันจะขยายตัวเมื่อได้รับน้ำ และหดตัวเมื่อขาดน้ำหรืออยู่ในภาวะขาดน้ำ”กล่าวโดยสรุป ความจุของใบจะเปลี่ยนแปลงไปตามสถานะของน้ำในพืชและแสงโดยรอบ ดังนั้น การวิเคราะห์ความหนาของใบและการเปลี่ยนแปลงความจุจึงสามารถบ่งชี้สถานะของน้ำในพืชได้ ซึ่งเปรียบเสมือนบ่อเก็บน้ำเพื่อวัดแรงดัน »