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Un novedoso sistema permite "ver" el interior de las plantas desde los aviones

Se trata de una cámara espectral destinada a mejorar la producción de los cultivos


Una cámara desarrollada en el Instituto Fraunhofer de Alemania permite analizar los componentes de las plantas mediante el análisis espectral, es decir, por la capacidad de los mismos de absorber unas longitudes de onda determinadas. El invento puede utilizarse para conocer qué plantas crecen mejor en un determinado clima, o para detectar más rápidamente una infección masiva.




La cámara hiperespectral se coloca debajo del ala del avión de observación. Fuente: Instituto Fraunhofer.
La cámara hiperespectral se coloca debajo del ala del avión de observación. Fuente: Instituto Fraunhofer.
No sólo los psicólogos estarían encantados de ser capaces de mirar dentro de las cabezas de sus pacientes: las "cualidades internas" de una planta también suministran a los expertos información valiosa. Una cámara especial desarrollada en el Instituto Fraunhofer alemán es capaz de analizar los componentes de la vid, el maíz y otras plantas .

La cámara, montada sobre un avión que sobrevuela terrenos de cultivos, "ve" directamente dentro de las plantas y ofrece información valiosa sobre sus componentes a los viticultores. Esto permite a los viticultores modificar sistemáticamente sus cultivos con el fin de aumentar el rendimiento mediante el uso de híbridos con propiedades valiosas.

Esto es posible gracias a un software especial que procesa los datos de una cámara hiperespectral, que registra imágenes de muchas longitudes de onda adyacentes. Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Operación y Automatización de Fábrica IFF en Magdeburgo (Alemania) desarrollaron el software y los modelos matemáticos que contiene.

"Cada molécula absorbe luz de una longitud de onda muy específica ", explica el director del proyecto, Udo Seiffert, en la nota de prensa del Instituto. "El chip de la cámara que utilizamos cubre una gran parte del espectro de longitud de onda pertinente y, junto con el software adecuado, es capaz de escanear con precisión la composición bioquímica de cada uno de los píxeles registrados. "La cámara por lo tanto proporciona una visión general de cada componente presente en una planta en cualquier concentración significativa: es una especie de "huella digital" hiperespectral.

Los datos en bruto tienen que ser procesadps adecuadamente con el fin de que sean utilizables para los clientes. "Nuestro proceso de datos se basa en un modelo matemático. Sobre la base de estos algoritmos, el software reconoce propiedades de absorción características de determinados constituyentes diana, y los filtra de los datos en bruto", explica Seiffert.

Utilidades

Inicialmente, los investigadores tienen que calibrar el software para cada aplicación particular, para que "sepa" qué constituyentes debe mostrar. Para ello, se fotografían plantas de referencia con la cámara a fin de obtener la huella digital de los constituyentes. Las partes superiores de las plantas fotografiadas se envían a un laboratorio con el fin de analizar las concentraciones de los constituyentes que son relevantes para el usuario.

Los resultados de laboratorio se introducen en el modelo matemático junto con la huella digital hiperespectral. Además, el software es capaz de aprender e incorporar la información que va obteniendo a su base de datos de referencia.

Ciertos metabolitos -productos del metabolismo- proporcionar información sobre la calidad de la nutrición de la planta. Los agricultores pueden concentrarse en el cultivo de las plantas que crecen particularmente bien en las condiciones climáticas prevalecientes, lo que les permite regar sus campos menos, por ejemplo.

Las enfermedades tales como infecciones por hongos también se pueden detectar más rápido gracias a la tecnología hiperespectral . Además, las fotos aéreas se pueden utilizar para detectar las fuentes de infección en un campo rápidamente.

La primera serie de medidas, realizada en Australia, ya ha concluido, y los resultados son prometedores. Una muestra del uso del sistema en invernaderos y laboratorios se podrá visitar en la feria Biotechnica, en Hannover (Alemania), del 8 al 10 de octubre de 2013.

Miércoles, 4 de Septiembre 2013
Instituto Fraunhofer/T21
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