Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors
post

Növénybetegségeket detektál egy multifunkcionális tapasz

MEGOSZTÁS

A mezőgazdaságban gyorsan terjedő infokommunikációs technológiák legújabbikával növényfertőzések előzhetők meg, mutathatók ki nagyon korai fázisban.

(Kiemelt kép: ncsu.edu)

Az Észak-karolinai Állami Egyetem kutatói növényeket folyamatosan figyelő, és így változatos kórokozók, például vírusos és gombás fertőzések, valamint más, többek között száradást és magas sótartalmat előidéző veszélyek jelenlétét is kimutató harmincmilliméteres elektronikus tapaszt, kifejezetten hasznos kütyüt fejlesztettek.

Az új eszköz speciális betegségekhez kapcsolható szerves vegyületeket növényeken monitorozó korábbi prototípus bővített és jelentősen továbbfejlesztett változata. Szenzorokat és ezüst nanohuzal-alapú elektródákat tartalmaz.

Változatos szenzorkombinációk figyelik a növényeket

A mostani tapasz a hőmérsékletet, a környezet nedvességtartalmát a növények által a leveleken keresztül „kilélegzett” nedvességet mérő érzékelőkből áll össze. Növények különféle feltételek mellett különféle összetételekben bocsátanak ki magukból ilyen szerves vegyületeket. Az eszköz értelemszerűen a betegségre utalókat veszi célba, az érzékelők ezekben az esetekben speciális problémákra figyelmeztethetik a felhasználót.

A tapaszokat levelek aljára rögzítik, ahol nagyobb koncentrációban fordulnak elő levegőfelvételre és kilégzésre, a környezettel történő gázcserére alkalmas apró nyílások, pórusok.

Az első – üvegházi – teszteknél paradicsomon vizsgálták, és egy héttel azt megelőzően mutatott ki vírusfertőzést, hogy a termesztők bármilyen látható szimptómát észleltek volna a növényen. Ez nagyon komoly előrelépés, mert minél előbb megállapítják egy adott fertőzés jelenlétét, annál nagyobb az esély a további terjedés megakadályozására és összességében a termés megmentésére, tehát a technológia komoly károktól menti meg a farmereket.

A kutatók különféle szenzorkombinációkat használtak, a paradicsompalántákat háromféle kórokozóval fertőzték meg, és más kedvezőtlen környezeti feltételeknek is kitették őket: fényhiánynak, szárazságnak, valamint a víznek túl magas volt a sótartalma. A kísérletek során összegyűjtött adatokat mesterségesintelligencia-programba táplálták, annak kellett meghatároznia, hogy milyen helyzetben, illetve összességében melyik érzékelő-összeállítás a legeredményesebb.

(A) A növényi levélre erősített érzékelő vázlatos ábrája. Multimodális érzékelőt a levél abaxiális felületére erősítik, hogy egyidejűleg figyeljék a levél különböző fiziológiai adatait. A kék és narancssárga nyilak a víz és a VOC-k kibocsátását jelzik a sztómákon keresztül. A levél különböző színei a levélfelszíni hőmérséklet változását jelzik. (B) A viselhető érzékelő kialakításának áttekintése, amely négy VOC-érzékelőből, egy levélfelszíni relatív páratartalom-érzékelőből, egy levélhőmérséklet-érzékelőből és egy környezeti páratartalom-érzékelőből áll. Mind a hét egyedi érzékelőt AgNW összeköttetésekkel integrálták PDMS hordozóra. (C) Fénykép a tényleges érzékelőről. A különböző érzékelőanyagú VOC-érzékelők fel vannak címkézve. (D) A viselhető érzékelőtapasz oldalnézetben. (E) Fényképek a paradicsomlevél alsó hámrétegére rögzített tényleges szenzortapaszról. A környezeti páratartalom-érzékelő (piros nyíl) az egyetlen érzékelő, amely a levélfelületen kívül, a növényhez közeli levegőben van felszerelve.
Credit: ncsu.edu

Mi van még hátra?

Az eredmények ígéretesek, és a kutatók elmondták: két lépésre állnak attól, hogy a farmerek alkalmazzák a tapaszt. Először mindenképpen vezeték nélkülivé kell tenniük, ami nem nagy kihívás, ma már gyorsan és viszonylag könnyen megy. Második körben helyszíni teszteket is kell végezniük vele, hogy megbizonyosodjanak: valós környezetben, üvegháztól és labortól távol is jól működik a technológia.

Jelenleg ipari és mezőgazdasági partnereket keresnek, mert a további fejlesztésekhez és a tesztekhez komoly szükségük lenne rájuk. A tapasszal a termesztők kis problémák megoldásával előzhetik meg a nagyobbakat, súlyosabbakat – hangasúlyozzák a fejlesztők.

Ha az okos technológia elterjed, komoly előrelépés lehet, több fontos élelmiszerbiztonsági kérdésre is választ adhat.

IT EXPERTS-TECH LEADERS 2024 FELHŐ A JAVÁBÓL KONFERENCIA

PODCAST

ICT Global News

VIDEOGALÉRIA
FOTÓGALÉRIA

Legnépszerűbb cikkek

ICT Global News

Iratkozz fel a hírlevelünkre, hogy ne maradj le az IT legfontosabb híreiről!