Patch yang dapat dipakai memantau tanaman untuk penyakit dan stres

Patch sensor berada di atas daun tanaman plant

Para peneliti telah mengembangkan tambalan baru yang dapat “dipakai” oleh tanaman untuk terus memantau penyakit atau tekanan lain, seperti kerusakan tanaman atau panas yang ekstrem.

“Kami telah membuat sensor yang dapat dipakai yang memantau stres dan penyakit tanaman dengan cara non-invasif dengan mengukur senyawa organik volatil (VOC) yang dipancarkan oleh tanaman,” kata Qingshan Wei, asisten profesor teknik kimia dan biomolekuler di North Carolina State University dan rekan. -penulis yang sesuai dari makalah tentang pekerjaan itu.

Metode pengujian saat ini untuk stres tanaman atau penyakit melibatkan pengambilan sampel jaringan tanaman dan melakukan pengujian di laboratorium. Namun, ini hanya memberi petani satu pengukuran, dan ada jeda waktu antara saat petani mengambil sampel dan saat mereka mendapatkan hasil tes.

Tanaman memancarkan kombinasi VOC yang berbeda dalam keadaan yang berbeda. Dengan menargetkan VOC yang relevan dengan penyakit tertentu atau stres tanaman, sensor dapat memperingatkan pengguna untuk masalah tertentu.


 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

“Monitor teknologi kami Emisi VOC dari tanaman terus menerus, tanpa merusak tanaman,” kata Wei. “Prototipe yang telah kami tunjukkan menyimpan data pemantauan ini, tetapi versi mendatang akan mengirimkan data secara nirkabel. Apa yang kami kembangkan memungkinkan petani untuk mengidentifikasi masalah di lapangan—mereka tidak perlu menunggu untuk menerima hasil tes dari laboratorium.”

Patch persegi panjang memiliki panjang 30 milimeter (1.18 inci) dan terdiri dari bahan fleksibel yang mengandung sensor berbasis graphene dan kawat nano perak fleksibel. Sensor dilapisi dengan berbagai ligan kimia yang merespon keberadaan VOC tertentu, memungkinkan sistem untuk mendeteksi dan mengukur VOC dalam gas yang dikeluarkan oleh daun tanaman.

Para peneliti menguji prototipe perangkat pada tanaman tomat. Prototipe dibuat untuk memantau dua jenis stres: kerusakan fisik pada tanaman dan infeksi oleh P. infestans, patogen yang menyebabkan keterlambatan penyakit hawar dalam tomat. Sistem mendeteksi perubahan VOC yang terkait dengan kerusakan fisik dalam satu hingga tiga jam, tergantung pada seberapa dekat kerusakan dengan lokasi patch.

Mendeteksi keberadaan P. infestans butuh waktu lebih lama. Teknologi tidak mengambil perubahan emisi VOC sampai tiga sampai empat hari setelah peneliti menginokulasi tanaman tomat.

"Ini tidak lebih cepat daripada munculnya gejala visual penyakit busuk daun," kata Wei. “Namun, sistem pemantauan berarti petani tidak harus bergantung pada pendeteksian gejala visual yang sangat kecil. Pemantauan terus menerus akan memungkinkan petani untuk mengidentifikasi penyakit tanaman secepat mungkin, membantu mereka membatasi penyebaran penyakit.”

“Prototipe kami sudah dapat mendeteksi 13 VOC tanaman yang berbeda dengan akurasi tinggi, memungkinkan pengguna untuk mengembangkan rangkaian sensor khusus yang berfokus pada tekanan dan penyakit yang menurut petani paling relevan,” kata Yong Zhu, profesor teknik mesin dan kedirgantaraan dan rekanan. -penulis makalah yang sesuai.

"Penting juga untuk dicatat bahwa bahannya cukup murah," kata Zhu. “Jika manufaktur ditingkatkan, kami pikir teknologi ini akan terjangkau. Kami mencoba mengembangkan solusi praktis untuk masalah dunia nyata, dan kami tahu biaya merupakan pertimbangan penting.”

Para peneliti saat ini bekerja untuk mengembangkan patch generasi berikutnya yang dapat memantau suhu, kelembaban, dan variabel lingkungan lainnya serta VOC. Dan sementara prototipe bertenaga baterai dan menyimpan data di tempat, para peneliti berencana untuk versi masa depan bertenaga surya dan mampu mentransfer data nirkabel.

Zheng Li, mantan postdoc di NC State yang sekarang menjadi asisten profesor di Universitas Shenzhen, dan Yuxuan Li, seorang mahasiswa PhD di NC State, adalah penulis pertama makalah yang diterbitkan dalam jurnal hal. Rekan penulis tambahan berasal dari Stony Brook University dan NC State.

Pekerjaan tersebut mendapat dukungan dari Departemen Pertanian AS, National Science Foundation, dan NC State.

Sumber: Negara Bagian NC

Tentang Penulis

Matt Shipman-NC State

buku-berkebun

Artikel ini awalnya muncul di Futurity

Anda Mungkin Juga Suka

BAHASA YANG TERSEDIA

English Afrikanas Arabic Cina (Modern) Cina (Tradisional) Denmark Dutch Filipina Finnish French German Yunani Ibrani Hindi Hongaria Indonesian Italian Japanese Korean Malay Norwegian Persia semir Portuguese Rumania Russian Spanish swahili Swedish Thai Turki Ukraina Urdu Vietnam

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.