Puettava laastari valvoo kasveja tautien ja stressin varalta

Anturilaastari istuu kasvin lehdellä

Tutkijat ovat kehittäneet uuden laastarin, jota kasvit voivat "kuluttaa" seuratakseen jatkuvasti sairauksia tai muita rasituksia, kuten satovahinkoja tai äärimmäistä lämpöä.

"Olemme luoneet puettavan sensorin, joka seuraa kasvien stressiä ja sairauksia ei-invasiivisella tavalla mittaamalla kasvien lähettämiä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä", kertoo Qingshan Wei, kemian ja biomolekyylitekniikan apulaisprofessori North Carolina State Universitystä ja muusta -työtä koskevan paperin kirjeenvaihtaja.

Nykyiset testausmenetelmät kasvien stressi tai tauti sisältää kasvikudosnäytteiden ottamisen ja määrityksen suorittamisen laboratoriossa. Tämä antaa viljelijöille kuitenkin vain yhden mittauksen, ja sen välillä, kun viljelijät ottavat näytteen, ja testitulosten saamisen välillä on aikaa.

Kasvit tuottavat erilaisia ​​VOC-yhdistelmiä eri olosuhteissa. Kohdistamalla haihtuvat orgaaniset yhdisteet, jotka ovat merkityksellisiä tietyille sairauksille tai kasvien stressille, anturit voivat varoittaa käyttäjiä erityisistä ongelmista.

”Teknologiamme seuraa VOC-päästöt tehtaalta jatkuvasti vahingoittamatta laitosta ”, Wei sanoo. "Esittelemämme prototyyppi tallentaa tämän seurantatiedon, mutta tulevat versiot lähettävät tiedot langattomasti. Kehittämämme avulla viljelijät voivat tunnistaa kentällä esiintyvät ongelmat - heidän ei tarvitse odottaa saadakseen testituloksia laboratoriosta. "

Suorakulmaiset laastarit ovat 30 millimetriä (1.18 tuumaa) ja ne koostuvat joustavasta materiaalista, joka sisältää grafeenipohjaisia ​​antureita ja joustavia hopeananalankoja. Anturit on päällystetty erilaisilla kemiallisilla ligandeilla, jotka reagoivat tiettyjen VOC-yhdisteiden läsnäoloon, jolloin järjestelmä pystyy havaitsemaan ja mittaamaan VOC-yhdisteitä kaasuissa, joita kasvin lehdet lähettävät.

Tutkijat testasivat laitteen prototyypin tomaattikasveilla. Prototyyppi perustettiin seuraamaan kahden tyyppistä stressiä: kasvin fyysinen vaurio ja tartunta P. infestans, taudinaiheuttaja, joka aiheuttaa myöhään rappotauti tomaateissa. Järjestelmä havaitsi fyysisiin vaurioihin liittyvät VOC-muutokset yhden tai kolmen tunnin kuluessa sen mukaan, kuinka lähellä vahinko oli laastarin kohtaan.

Havaitseminen P. infestans kesti kauemmin. Teknologia ei herättänyt muutoksia VOC-päästöissä vasta kolmesta neljään päivään sen jälkeen, kun tutkijat ympäsivät tomaattikasveja.

"Tämä ei ole huomattavasti nopeampaa kuin myöhästyneen taudin visuaalisten oireiden ilmaantuminen", Wei sanoo. "Seurantajärjestelmä tarkoittaa kuitenkin, että viljelijöiden ei tarvitse luottaa vähäisten visuaalisten oireiden havaitsemiseen. Jatkuva seuranta antaisi viljelijöille mahdollisuuden tunnistaa kasvitautit mahdollisimman nopeasti, mikä auttaa heitä rajoittamaan taudin leviämistä. "

"Prototyyppimme pystyvät jo havaitsemaan 13 erilaista kasvin VOC-yhdisteitä erittäin tarkasti, jolloin käyttäjät voivat kehittää räätälöidyn anturiryhmän, joka keskittyy kasvattajan mielestä tärkeimpiin rasituksiin ja sairauksiin", kertoo Yong Zhu, kone- ja avaruustekniikan professori -lehden kirjeenvaihtaja.


 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

"On myös tärkeää huomata, että materiaalit ovat melko edullisia", Zhu sanoo. "Jos valmistusta laajennettaisiin, uskomme, että tämä tekniikka olisi edullinen. Yritämme kehittää käytännön ratkaisua reaalimaailman ongelmaan, ja tiedämme, että kustannukset ovat tärkeä näkökohta. "

Tutkijat pyrkivät kehittämään seuraavan sukupolven laastaria, joka voi seurata lämpötilaa, kosteutta ja muita ympäristömuuttujia sekä VOC-yhdisteitä. Ja vaikka prototyypit olivat akkukäyttöisiä ja tallensivat tiedot paikan päällä, tutkijat suunnittelevat tulevaisuuden versiot olevan aurinkoenergiaa käyttäviä ja kykeneviä langattomaan tiedonsiirtoon.

Zheng Li, entinen postdoc NC-osavaltiossa, joka on nyt apulaisprofessori Shenzhenin yliopistossa, ja Yuxuan Li, tohtorikoulutettava NC-osavaltiossa, ovat lehdessä julkaistun paperin ensimmäisiä kirjoittajia. asia. Muita tekijöitä ovat Stony Brookin yliopistosta ja NC-osavaltiosta.

Työ sai tukea Yhdysvaltain maatalousministeriöltä, National Science Foundationilta ja NC-osavaltiolta.

Lähde: NC-valtio

Author

Matt Shipman-NC-osavaltio

kirjat-puutarhanhoito

Tämä artikkeli ilmestyi alun perin Futurity-lehdessä

 

Lisää tämän tekijän artikkeleita

Saatat pitää myös

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

SAATAVAT KIELET

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

INNERSELF-ÄÄNIT

Kuunpimennys, 12. toukokuuta 2022
Astrologinen yleiskatsaus ja horoskooppi: 23.-29
by Pam Younghans
Tämä viikoittainen astrologinen päiväkirja perustuu planeettojen vaikutteisiin, ja se tarjoaa näkökulmia ja…
05 21 mielikuvituksen elpyminen vaarallisina aikoina 5362430 1920
Mielikuvituksen elpyminen vaarallisina aikoina
by Luonto Gabriel Kram
Maailmassa, joka usein näyttää pyrkivän tuhoamaan itsensä, huomaan kuroivani kauneutta – sellaista…
ryhmä monirotuisia yksilöitä seisomassa ryhmäkuvaa varten
Seitsemän tapaa, joilla voit osoittaa kunnioitusta monipuolista tiimiäsi kohtaan (video)
by Kelly McDonald
Kunnioitus on syvästi merkityksellistä, mutta sen antaminen ei maksa mitään. Tässä on tapoja, joilla voit osoittaa (ja…
elefantti kävelee laskevan auringon edessä
Astrologinen yleiskatsaus ja horoskooppi: 16.-22
by Pam Younghans
Tämä viikoittainen astrologinen päiväkirja perustuu planeettojen vaikutteisiin, ja se tarjoaa näkökulmia ja…
kuva Leo Buscagliasta hänen kirjansa Living, Loving and Learning kannesta
Kuinka muuttaa jonkun elämää muutamassa sekunnissa
by Joyce Vissell
Elämäni muuttui dramaattisesti, kun joku käytti tuon sekunnin osoittaakseen kauneuteni.
yhdistelmäkuva täydellisestä kuunpimennyksestä
Astrologinen yleiskatsaus ja horoskooppi: 9.-15
by Pam Younghans
Tämä viikoittainen astrologinen päiväkirja perustuu planeettojen vaikutteisiin, ja se tarjoaa näkökulmia ja…
05 08 myötätuntoisen ajattelun kehittäminen 2593344 valmis
Myötätuntoisen ajattelun kehittäminen itseä ja muita kohtaan
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Kun ihmiset puhuvat myötätunnosta, he tarkoittavat useimmiten myötätuntoa muita kohtaan...
mies kirjoittaa kirjettä
Totuuden kirjoittaminen ja tunteiden virrata
by Barbara Berger
Asioiden kirjoittaminen on hyvä tapa harjoitella totuuden kertomista.
Nautitaan ja arvostamme kaikkea sitä
Nautitaan ja arvostamme kaikkea sitä
by Marie T. Russell
Elämä voi olla stressaavaa. Se voi ja tuo haasteita. Se tuo myös nautintoja ja naurua,…
valaistu hahmo, jota ympäröi puolisuljettu nyrkki
Meditaation ja trauman saa ja kiellot (video)
by Marianne Bentzen
Jotkut ihmiset, jotka ovat selvinneet vakavista ja jatkuvista traumoista kertovat, että he synkimpinä aikoinaan…
Horoskooppi Nykyinen viikko: tammikuu 28-helmikuu 3, 2019
Horoskooppi viikko: tammikuu 28 helmikuun 3, 2019
by Pam Younghans
Tämä viikoittainen astrologinen päiväkirja perustuu planeettojen vaikutteisiin, ja se tarjoaa näkökulmia ja…

LUE LUE

etsimäsi löytäminen 5 25
Käytä horaryastrologiaa löytääksesi, mitä menetit
by Alphee Lavoie
Astrologien keskuudessa on aina ollut paljon kiistaa siitä, mihin aikaan (ja jopa paikkaan)…
ympäristön jälleenrakentaminen 4 14
Kuinka alkuperäiset linnut palaavat Uuden-Seelannin kunnostettuihin kaupunkimetsiin
by Elizabeth Elliot Noe, Lincoln University et ai
Kaupungistuminen ja sen aiheuttama elinympäristön tuhoutuminen on suuri uhka kotoperäisille linnuille…
Tarina kärsimyksestä ja kuolemasta Irlannin aborttikiellon ja myöhemmän laillistamisen takana
Tarina kärsimyksestä ja kuolemasta Irlannin aborttikiellon ja myöhemmän laillistamisen takana
by Gretchen E. Ely, Tennesseen yliopisto
Jos Yhdysvaltain korkein oikeus kumoaa Roe v. Wade -päätöksen, vuoden 1973 päätöksen, joka laillisti abortin...
kuinka paljon unta tarvitset 4 7
Kuinka paljon unta todella tarvitset
by Barbara Jacquelyn Sahakian, Cambridgen yliopisto, et ai
Useimmat meistä kamppailevat ajatellakseen hyvin huonosti nukutun yöunen jälkeen – tunnemme olonsa sumuiseksi ja suoriutumatta…
sitruunaveden edut 4 14
Antaako sitruunavesi Detox tai energiaa?
by Evangeline Mantzioris, Etelä-Australian yliopisto
Jos uskot netin anekdootteja, haalean veden juominen sitruunamehulla on…
luottavaiset yhteiskunnat ovat onnellisia 4 14
Miksi luottavaiset yhteiskunnat ovat kaiken kaikkiaan onnellisempia
by enjamin Radcliff, Notre Damen yliopisto
Ihminen on sosiaalinen eläin. Tämä tarkoittaa melkein loogisesti sitä, että ihmisten…
ryhmä monirotuisia yksilöitä seisomassa ryhmäkuvaa varten
Seitsemän tapaa, joilla voit osoittaa kunnioitusta monipuolista tiimiäsi kohtaan (video)
by Kelly McDonald
Kunnioitus on syvästi merkityksellistä, mutta sen antaminen ei maksa mitään. Tässä on tapoja, joilla voit osoittaa (ja…
talous 4 14
5 asiaa, jotka taloustieteilijät tietävät, mutta jotka kuulostaa useimpien muiden mielestä väärin
by Renaud Foucart, Lancasterin yliopisto
Erikoinen asia ammatissamme on se, että kun me akateemiset taloustieteilijät olemme suurelta osin samaa mieltä jokaisen kanssa…

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.