Para peneliti dari Disruptive and Sustainable Technologies for Agricultural Precision (Distap), Interdisciplinary Research Group (IRG), Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (Smart) –perusahaan riset MIT di Singapura– dan Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) merancang alat pendeteksi stres tanaman dengan sensor optik portabel.
Perangkat ini menawarkan para petani dan ilmuwan tanaman sebuah alat baru untuk diagnosis dini. Alat ini memantau secara real-time atau langsung bagaimana kesehatan tanaman di lapangan.
Alat Pendeteksi Stres Tanaman
Demi mencapai pertanian yang presisi, butuh strategi untuk mengatasi kerawanan pangan yang tumbuh melalui praktik pertanian berkelanjutan. Maka dari itu, strateginya melibatkan teknologi baru untuk diagnosis cepat stres pada tanaman.
Strategi ini mencegah sebelum timbulnya gejala yang terlihat dan kehilangan hasil panen nantinya.
Sensor klip daun raman portabel yang baru dari Smart ini adalah alat yang berguna untuk pertanian presisi. Sehingga memungkinkan diagnosis dini kalau tumbuhan kekurangan nitrogen. Analisisnya berkaitan dengan kerusakan daun prematur dan hilangnya hasil panen.
Dalam makalah berjudul “Portable Raman Leaf-clip Sensor for Rapid Detection of Plant Stress” yang terbit dalam jurnal Scientific Reports, para peneliti Smart, Distap, dan TLL, menjelaskan bagaimana mereka merancang, membangun, dan menguji klip daun yang memungkinkan sensor optik untuk menyelidiki kondisi daun dan menetapkan keadaan stres.
Alat Pendeteksi Stres Tanaman Portabel Ukur Kadar Nitrogen
Tujuan utama penelitian ini adalah melihat pengukuran kadar nitrogen pada tanaman. Tetapi ternyata alat ini juga dapat berguna untuk mendeteksi tingkat fenotipe stres tanaman lainnya.
Misalnya, kekeringan, stres panas, stres yang berkaitan dengan garam, dan stres ringan. Berbagai stresor tanaman dapat terdeteksi oleh alat ini.
Kesederhanaan dan kecepatannya menjadikannya ideal untuk penggunaan di lapangan oleh petani untuk memastikan kesehatan tanamannya.
“Meskipun kami fokus pada diagnosis spesifik, yaitu kekurangan nitrogen, dengan menggunakan sensor klip daun, kami dapat mengukur metabolit lain dalam pengamatan pada sayuran populer seperti Kailan, Selada, Caisim, Pakcoy, dan Bayam,” kata Dr. Chung Hao Huang, penulis pertama makalah dan peneliti Postdoctoral di TLL.
Tujuan utama penelitian ini adalah melihat pengukuran kadar nitrogen pada tanaman. Foto: Smart.
Alat Pendeteksi Stres Tanaman Diharapkan Meningkatkan Hasil Panen
Tim peneliti percaya temuannya dapat membantu petani memaksimalkan hasil panen. Mereka juga meminimalisasi dampak negatif pada lingkungan. Caranya dengan meminimalkan polusi ekosistem perairan dengan mengurangi limpasan nitrogen dan infiltrasi ke dalam permukaan air tanah.
“Sensor ini kami demonstrasikan pada beberapa varietas sayuran dan mendukung upaya untuk menghasilkan sayuran bergizi dan murah sebagai bagian dari inisiatif Singapura, 30 by 30,” kata Profesor Nam-Hai Chua, co-Lead Principal Investigator di DiSTAP, Wakil Ketua di TLL dan juga salah satu penulis penelitian ini.
“Perpanjangan pekerjaan ini ke berbagai macam tanaman dapat berkontribusi secara global untuk meningkatkan hasil panen, ketahanan iklim yang lebih baik, dan mitigasi pencemaran lingkungan melalui pengurangan penggunaan pupuk,” lanjutnya.
Sistem raman portabel ini adalah rancangan kerja sama dengan perusahaan lokal Technospex Pte Ltd. Sensor klip daun raman terdiri dari klip cetak 3D yang dengan rancangan di sekitar kumpulan raman berbasis serabut.
Dr. Shilpi Gupta, Postdoctoral Associate di DiSTAP, adalah penulis pertama makalah dan Dr. Gajendra Pratap Singh, Direktur Ilmiah di DiSTAP, juga penulis artikel tersebut.
Smart melakukan penelitian ini dengan dukungan National Research Foundation (NRF) Singapura. Di bawah program Campus for Research Excellence And Technological Enterprise (CREATE).
Tim peneliti percaya temuannya dapat membantu petani memaksimalkan hasil panen. Foto: Shutterstock.
Seputar Distap
Distap sendiri adalah salah satu dari lima Interdisciplinary Research Groups (IRG) dari Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (Smart).
Program Distap membahas masalah mendalam dalam produksi makanan di Singapura dan dunia. Peneliti mengembangkan serangkaian teknologi analitis, genetik, dan biosintetik yang baru dan berdampak baik. Tujuannya adalah mengubah jalur biosintesis tanaman dengan penemuan, pemantauan, dan rekayasa untuk memenuhi permintaan global akan makanan dan nutrisi.
Para ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), Temasek Life Sciences Laboratory (TLL), Nanyang Technological University (NTU) dan National University of Singapore (NUS) secara kolaboratif mengembangkan alat baru untuk pengukuran berkelanjutan metabolit dan hormon tanaman penting untuk inovasi.
Mereka mengulik lebih dalam dan mengotrol jalur biosintetis tanaman dengan cara baru, terutama dalam konteks sayuran berdaun hijau. Caranya dengan memanfaatkan teknik-teknik baru untuk merekayasa tanaman demi ketahanan pangan global.
Selain itu, mereka mengembangkan alat untuk memproduksi komponen pangan hidrofobik dalam mikroba yang relevan dengan industri.
Para Peneliti juga mengembangkan teknologi mikroba dan enzimatik baru untuk menghasilkan senyawa organik yang mudah menguap dan dapat melindungi serta meningkatkan pertumbuhan sayuran berdaun. Serta menerapkan teknologi ini untuk meningkatkan pertanian perkotaan.
Baca juga: Lima Manfaat Kesehatan Memelihara Tanaman dalam Rumah
Tentang Smart
Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (Smart) adalah Perusahaan Penelitian MIT di Singapura, didirikan oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT) bekerja sama dengan National Research Foundation of Singapore (NRF) sejak 2007.
Smart adalah entitas pertama di Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE) dengan pengembangan oleh NRF.
Perusahaan ini berfungsi sebagai pusat intelektual dan inovasi untuk interaksi penelitian antara MIT dan Singapura. Saat ini, Smart terdiri dari Pusat Inovasi dan lima Kelompok Penelitian Interdisipliner (IRG): Antimicrobial Resistance (AMR), Critical Analytics for Manufacturing Personalized-Medicine (CAMP), Disruptive and Sustainable Technologies for Agricultural Precision (Distap), Future Urban Mobility (FM) dan Low Energy Electronic Systems (LEES).
Penulis: Agnes Marpaung
Editor: Ixora Devi
Sumber:
Disruptive and Sustainable Technologies for Agricultural Precision (DiSTAP)
Singapore-MIT Alliance for Research and Technology
Portable Raman leaf-clip sensor for rapid detection of plant stress
21 Apr 2024 
