Исследователи из Альянса исследований и технологий Сингапура и Массачусетского технологического института (SMART) и Temasek Life Sciences Laboratory (TLL) разработали портативный оптический датчик, способный отслеживать стресс растений.
Устройство предлагает фермерам, ботаникам и агрономам новый инструмент для ранней диагностики и мониторинга состояния растений и стресса в полевых условиях в режиме реального времени.
Любой, кто следит за этим блогом, знает: точное земледелие - важная стратегия преодоления продовольственного кризиса. Новые технологические и устойчивые методы ведения сельского хозяйства направлены на создание более здоровых и распространенных продуктов питания. Диагностика стресса растений может помочь вылечить их до появления видимых симптомов гниения и последующей потери урожая.
Рамановский, антистрессовый датчик для растений
Новый портативный рамановский датчик SMART - полезный инструмент в точном земледелии, который позволяет раннее обнаруживать дефицит азота в растениях. Фактор, который может быть связан с преждевременной порчей листьев и потерей урожая.
В статье под названием "Портативный рамановский датчик зажима листьев для быстрого обнаружения стресса растенийВ публикации в журнале Scientific Reports ученые объясняют, как они спроектировали, построили и протестировали устройство, которое позволяет оптическому датчику исследовать химический состав листа и определять стрессовое состояние растений.
Лабораторный анализ прямо в поле
«Наши результаты показали, что измерения in vivo с помощью портативного рамановского датчика согласуются с измерениями, полученными с помощью настольного спектрометра в лабораторных условиях», - говорит Проф. Раджив, профессор электротехники и компьютерной инженерии в Массачусетском технологическом институте Рам, соавтор статьи и главный исследователь DiSTAP.
«Мы показали, что раннее обнаружение дефицита азота (критически важного питательного вещества и наиболее важного компонента удобрений) у живых растений возможно с помощью портативного датчика», - говорит исследователь.
Хотя исследование в первую очередь было направлено на измерение уровней азота в растениях, устройство также можно использовать для определения уровней других стрессовых фенотипов растений. Засуха, жара и холод, солевой стресс и легкий стресс. Широкий спектр факторов, вызывающих стресс у растений, которые могут быть обнаружены датчиком комбинационного рассеяния, делает его идеальным для использования в полевых условиях.
«Панель управления» для стресса растений и многое другое.
Команда считает, что это открытие может помочь фермерам увеличить урожайность. Раман может обеспечить минимальное негативное воздействие на окружающую среду, включая минимизацию загрязнения водных экосистем. Цель достигается за счет уменьшения утечки азота и проникновения в грунтовые воды.
Датчик для измерения стресса растений был продемонстрирован на многих сортах овощей. Это поддержит усилия по производству недорогих и питательных овощей.
Это устройство позволяет буквально «разговаривать с растениями». Переформулировка: позволяет СЛУШАТЬ растения и точно знать, когда они здоровы, а когда больны. И когда они «голодны и хотят пить», и что именно им нужно.
Это приведет не только к отличной рационализации ресурсов, но и к более естественному отбору овощей с особыми и специфическими характеристиками плотности, устойчивости и питательной ценности.
Распространение этой работы на более широкий спектр сельскохозяйственных культур может способствовать повышению урожайности сельскохозяйственных культур во всем мире. Более того: с большей устойчивостью к изменению климата и уменьшением загрязнения окружающей среды с меньшим использованием удобрений.
