【讀者投書】植物感測器 農業管理新契機

作者/林姿伶(研究助理)

農作物威脅是農業領域正面臨的問題,因此,即時、準確了解農作物的健康狀況,非常重要,這將直接影響到其生產力和損失的程度。

農作物威脅是農業領域正面臨的問題,因此,即時、準確了解農作物的健康狀況,非常重要。(圖/123RF)

麻省理工學院和新加坡-麻省理工學院科研中心(SMART)的研究人員,利用創新技術開發一種植物壓力感測器,其由奈米碳管製成,能夠檢測植物中的關鍵壓力訊號,這項研究成果已發表在《Nature Communications》期刊上。這一技術的應用將實現即時作物監測,有助於農民們更早地發現並解決過度光、熱、昆蟲和微生物攻擊等問題。

植物細胞在受到攻擊時,會釋放過氧化氫作為求救訊號,水楊酸在植物的生長、發育和逆境反應中,會發揮調節作用。研究人員開發的感測器能夠檢測植物體內,對壓力產生的兩種訊號分子:過氧化氫和水楊酸,作為早期預警系統的指標,以準確地告知使用者植物目前所承受的壓力種類。由於每種化學變化都具有其獨特的壓力指紋,因此,使用者可以透過即時感知化學變化的升降,辨識作物不同的壓力形態。

為了將感測器嵌入小白菜植物中,研究人員將它們溶解在溶液中,然後小心地塗抹在植物葉片的背面,使得感測器能夠無縫穿透葉片表面微小的氣孔。一旦進入內部,感測器就會導航至葉肉,這是葉片內發生重要植物過程的地方。在葉肉內,感測器開始發揮關鍵作用。它們能夠偵測並監測任何發出壓力訊號的化學變化。這些變化是植物健康及其直接環境的重要指標。為了捕捉這些數據,研究人員使用紅外線攝影機來檢測感測器觸發的微妙化學變化,並將這些訊號轉換為既可操作且即時的視覺數據。

植物壓力感測器使農民能夠即時了解農作物的健康狀況,從而能夠快速做出明智的決定,防止對植物造成重大壓力或損害。這項技術代表農業實踐的重大進步,未來,將有助於實現更高效、更環保的農業生產模式,為農民提供更多的資源。

資料來源:MIT NewsNature CommunicationsSeeWordearth.comENN

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