Amerikaanse onderzoekers ontwikkelden een ‘wormrobot’ die onder de grond kruipt om de bodemkwaliteit van een akker in kaart te brengen. De robot meet onder meer de vochtigheid, temperatuur en brengt micro-organismen in kaart.
Het apparaat is dertig tot zestig centimeter lang. De voorkant werkt zich als een aardboor in de bodem en woelt de grond los. De achterkant volgt met peristaltische bewegingen, zoals een echte aardworm. De kracht die nodig is om te drillen geeft informatie over de dichtheid van de bodem. Optische glasvezels brengen de wortels in beeld en monitoren het bodemleven, zoals aaltjes en schimmels. Sensoren registreren de hoeveelheid koolstof die door de wortels wordt vrijgelaten en meten de temperatuur en vochtigheid.
‘Hierdoor kunnen we ruwweg bepalen welke chemische stoffen en organismen zich op en rond de wortels begeven’, zegt onderzoeker Robert Shepherd van Cornell University in Ithaca, New York. ‘Het openen van die black box van interacties tussen de plant en de bodem is echt een nieuwe grens die verlegd wordt in plantbiologie.’
Data-analyse
De robot wordt getest in een maisveld, waarbij hij in elke rij op en neer de grond in gaat. De data kunnen niet direct worden afgelezen, omdat de bodem een slechte geleider is voor radiogolven. Daarom worden alle data eerst in de robotworm zelf opgeslagen om ze daarna bovengronds te analyseren in het lab. De verzamelde gegevens helpen bij het voorspellen van de oogst en het bepalen van de stresstolerantie van het gewas voor bijvoorbeeld hitte of het zoutgehalte in de bodem.
Bovendien zal de robot onderzoeken hoe planten reageren op klimaatverandering. Shepherd: ‘Het meten van de wortelgroei in combinatie met omgevingsfactoren kan inzicht bieden in de reacties van de plant op externe factoren zoals droogte’.
‘Kennis over wortelgroei, bodemkenmerken, micro-organismen en water kunnen we combineren met de gegevens van situatie bovengronds. Daarmee is uiteindelijk een betere voorspelling te maken van de graanopbrengst en oogstzekerheid’.
