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.


Aiheeseen liittyvä artikkeli

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.

"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.


Aiheeseen liittyvä artikkeli

Lähde: NC-valtio

Author

Matt Shipman-NC-osavaltio

kirjat-puutarhanhoito

Tämä artikkeli ilmestyi alun perin Futurity-lehdessä

 


 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Lisää tämän tekijän artikkeleita

Saatat pitää myös

INNERSELF-ÄÄNIT

valokuva siluetti vuorikiipeilijää käyttäen pick valita itsensä
Salli pelko, muuta se, siirry sen läpi ja ymmärrä se
by Lawrence Doochin
Pelko tuntuu pahalta. Sitä ei voi mitenkään kiertää. Useimmat meistä eivät kuitenkaan reagoi pelkoihimme…
nainen istuu pöydän ääressä huolestuneena
Reseptini ahdistukseen ja huoleen
by Jude Bijou
Olemme yhteiskunta, joka tykkää huolestua. Huolestuminen on niin yleistä, että se tuntuu melkein sosiaalisesti hyväksyttävältä.…
kaareva tie Uudessa -Seelannissa
Älä ole niin ankara itsellesi
by Marie T. Russell, InnerSelf
Elämä koostuu valinnoista ... jotkut ovat "hyviä" valintoja ja toiset eivät niin hyviä. Kuitenkin jokainen valinta…
Kuva Messier M27 -sumusta
Horoskoopin kuluva viikko: 13. - 19. syyskuuta 2021
by Pam Younghans
Tämä viikoittainen astrologinen päiväkirja perustuu planeettojen vaikutteisiin, ja se tarjoaa näkökulmia ja…
mies seisoo laiturilla ja paistaa taskulampun taivaalle
Siunausta hengellisille etsijöille ja masennuksesta kärsiville
by Pierre Pradervand
Maailmassa on nykyään niin tarve kaikkein hellyimmälle ja suunnattomimmalle myötätunnolle ja syvemmälle, lisää ...
Rangaistus vai jumalallinen lahja?
Onko se rangaistus vai jumalallinen lahja?
by Joyce Vissell
Kun tragedia, rakkaansa kuolema tai äärimmäinen pettymys iskee, mietitkö koskaan, onko meidän…
kirkkaat pullot värillistä vettä
Tervetuloa Rakkausratkaisuun
by Will Wilkinson
Kuvittele lasillinen kirkasta vettä. Pidät mustepisaraa sen päällä ja vapautat yhden…
Nopeat Vibe -korjaukset, joita voit tehdä kotona tai muualla
Nopeat Vibe -korjaukset, joita voit tehdä kotona tai muualla
by Athena Bahri
Olet merkittävä energinen olento, yksilöllinen ja ainutlaatuinen. Sinulla on molemmat…
En välitä mitä he sanovat: mielipiteet ja uskomukset
On rikkakasvien aika: "Minua ei välitä mitä he sanovat"
by Marie T. Russell
Kuinka monta kertaa olet loukkaantunut siitä, mitä joku sanoi sinusta? Kuinka monta kertaa olet epäillyt ...
Etsi polku takaisin elämään kivun ja tragedian jälkeen
Etsi polku takaisin elämään kivun ja tragedian jälkeen
by Eileen Campbell
Emme voi välttää emotionaalista kipua elämässä, ja kokemuksemme kautta tulemme siihen ...
Miten välttää emotionaalinen tulva: Neljä viestintäsääntöä
Miten välttää emotionaalinen tulva: Neljä viestintäsääntöä
by Jude Bijou, MA, MFT
Kaikki hyvä viestintä perustuu neljän yksinkertaisen säännön noudattamiseen. Niitä noudattaen kuka tahansa voi…

LUE LUE

Kuinka eläminen rannikolla liittyy huonoon terveyteen
Kuinka eläminen rannikolla liittyy huonoon terveyteen
by Jackie Cassell, perusterveydenhuollon epidemiologian professori, kansanterveyden kunniakonsultti, Brighton ja Sussex Medical School
Monien perinteisten merenrantakaupunkien epävarmat taloudet ovat laskeneet entisestään ...
Miten voin tietää, mikä on minulle paras?
Miten voin tietää, mikä on minulle paras?
by Barbara Berger
Yksi suurimmista asioista, jonka olen huomannut työskennellessäni asiakkaiden kanssa päivittäin, on kuinka vaikeaa…
Yleisimmät ongelmat maan enkeleille: rakkaus, pelko ja luottamus
Yleisimmät ongelmat maan enkeleille: rakkaus, pelko ja luottamus
by Sonja Grace
Kun koet olla maanenkeli, huomaat, että palvelun polulla on täynnä…
Rehellisyys: Ainoa toivo uusille suhteille
Rehellisyys: Ainoa toivo uusille suhteille
by Susan Campbell, Ph.D.
Useimpien matkallani tapamieni sinkkujen mukaan tyypillinen treffitilanne on täynnä…
Mitä miesten roolit 1970-luvulla seksismin vastaiset kampanjat voivat opettaa meille suostumuksesta
Mitä miesten roolit 1970-luvulla seksismin vastaiset kampanjat voivat opettaa meille suostumuksesta
by Lucy Delap, Cambridgen yliopisto
1970-luvun anti-seksistisellä miestenliikkeellä oli aikakauslehtien, konferenssien, miesten keskusten infrastruktuuri…
Chakran parantava hoito: tanssi kohti sisäistä mestaria
Chakran parantava hoito: Tanssiminen kohti sisäistä mestaria
by Glen Park
Flamencotanssia on ilo katsella. Hyvältä flamencotanssijasta tulee ylenpalttista itseluottamusta…
Askel kohti rauhaa muuttamalla suhteemme ajatukseen
Siirtyminen kohti rauhaa muuttamalla suhteemme ajatukseen
by John Ptacek
Vietämme elämämme upotettuna ajatusten tulvaan tietämättä, että tietoisuuden toinen ulottuvuus…
Rohkeus elää elämää ja kysyä mitä tarvitset tai haluat.
Rohkeus elää elämää ja kysyä mitä tarvitset tai haluat
by Amy Fish
Sinulla on oltava rohkeutta elää elämää. Tähän sisältyy oppiminen pyytämään mitä tarvitset tai…

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

SAATAVAT KIELET

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

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