每日快訊!多功能電子貼片及早發現植物病害

2023-04-13 16:17:09 來源: 科技日報

(相關資料圖)

據12日發表在《科學進展》雜志上的論文，美國北卡羅萊納州立大學研究人員開發了一種電子貼片，可應用于植物的葉片，監測其是否有病原體，如病毒和真菌感染，以及是否受到干旱或鹽分等因素影響。研究人員發現，這種貼片能在種植者發現明顯病癥前一周多就檢測到番茄中的病毒感染。

電子貼片可貼在植物葉片上，監測其是否有病原體，如病毒和真菌感染，以及是否受到干旱或鹽分等因素影響。

圖片來源：魏慶山(音譯)/美國北卡羅萊納州立大學

這項技術建立在此前原型貼片的基礎上，該貼片通過監測植物排放的揮發性有機化合物(VOC)來檢測植物疾病。植物在不同的環境下會釋放不同的VOC組合。通過瞄準與特定疾病或植物脅迫相關的VOC，傳感器可提醒種植者植物存在的特定問題。

新貼片加入了額外的傳感器，使它們能監測溫度、環境濕度以及植物通過葉子“呼出”的水分。這些貼片很小，只有30毫米長，由一種柔性材料制成，其中含有傳感器和基于銀納米線的電極。貼片可放置在葉片的下側，此處氣孔密度較高，氣孔是植物與環境交換氣體的呼吸通道。

研究人員在溫室番茄植株上測試了包含不同傳感器組合的貼片。這些番茄植株被3種不同的病原體感染：番茄斑萎病毒(TSWV)、早疫病和晚疫病。這些植物還暴露在各種非生物脅迫下，如過度澆水、干旱、缺乏光照和高鹽濃度的水。

研究人員從這些實驗中獲取數據，并將它們輸入到一個人工智能程序中，以確定哪種傳感器組合在識別疾病和非生物脅迫方面最有效。

結果發現，在一個貼片上使用3個傳感器的組合，能在植物首次感染TSWV后4天檢出病毒。這表現出新貼片的顯著優勢，因為番茄通常在10—14天內不會出現任何TSWV的生理癥狀。

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