رقعة يمكن ارتداؤها تراقب النباتات بحثًا عن الأمراض والإجهاد

يتم وضع رقعة المستشعر على ورقة نبات

طور الباحثون رقعة جديدة يمكن للنباتات "ارتداؤها" لمراقبة الأمراض أو الضغوط الأخرى باستمرار ، مثل تلف المحاصيل أو الحرارة الشديدة.

يقول Qingshan Wei ، الأستاذ المساعد للهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية في جامعة ولاية كارولينا الشمالية وزملاؤه: "لقد أنشأنا مستشعرًا يمكن ارتداؤه يراقب إجهاد النبات وأمراضه بطريقة غير باضعة عن طريق قياس المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) المنبعثة من النباتات". -مراسل مؤلف ورقة عن المصنف.

الطرق الحالية لاختبار إجهاد النبات أو المرض يشمل أخذ عينات من الأنسجة النباتية وإجراء فحص في المختبر. ومع ذلك ، فإن هذا يمنح المزارعين قياسًا واحدًا فقط ، وهناك فجوة زمنية بين الوقت الذي يأخذ فيه المزارعون عينة ووقت حصولهم على نتائج الاختبار.

تصدر النباتات مجموعات مختلفة من المركبات العضوية المتطايرة في ظل ظروف مختلفة. من خلال استهداف المركبات العضوية المتطايرة ذات الصلة بأمراض معينة أو إجهاد النبات ، يمكن لأجهزة الاستشعار تنبيه المستخدمين إلى مشاكل محددة.

"مراقب التكنولوجيا لدينا انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من المصنع باستمرار ، دون الإضرار بالنبات ، "يقول وي. "النموذج الأولي الذي أظهرناه يخزن بيانات المراقبة هذه ، لكن الإصدارات المستقبلية ستنقل البيانات لاسلكيًا. ما طورناه يسمح للمزارعين بتحديد المشاكل في هذا المجال - لن يضطروا إلى الانتظار لتلقي نتائج الاختبار من المختبر. "

يبلغ طول الرقع المستطيلة 30 ملم (1.18 بوصة) وتتكون من مادة مرنة تحتوي على مستشعرات تعتمد على الجرافين وأسلاك نانوية فضية مرنة. يتم تغليف المستشعرات بروابط كيميائية مختلفة تستجيب لوجود مركبات عضوية متطايرة معينة ، مما يسمح للنظام باكتشاف وقياس المركبات العضوية المتطايرة في الغازات التي تنبعث منها أوراق النبات.

اختبر الباحثون نموذجًا أوليًا للجهاز على نباتات الطماطم. تم إعداد النموذج الأولي لرصد نوعين من الإجهاد: الضرر المادي للنبات والإصابة به P. infestans، الممرض الذي يسبب في وقت متأخر مرض اللفحة في الطماطم. اكتشف النظام تغييرات المركبات العضوية المتطايرة المرتبطة بالضرر المادي في غضون ساعة إلى ثلاث ساعات ، اعتمادًا على مدى قرب الضرر من موقع التصحيح.

الكشف عن وجود P. infestans استغرق وقتا أطول. لم تلتقط التكنولوجيا التغييرات في انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة إلا بعد ثلاثة إلى أربعة أيام من تلقيح الباحثين لنباتات الطماطم.

يقول وي: "هذا ليس أسرع بشكل ملحوظ من ظهور الأعراض البصرية لمرض اللفحة المتأخرة". "ومع ذلك ، فإن نظام المراقبة يعني أن المزارعين لا يضطرون إلى الاعتماد على اكتشاف الأعراض البصرية الدقيقة. سيسمح الرصد المستمر للمزارعين بتحديد أمراض النبات في أسرع وقت ممكن ، مما يساعدهم على الحد من انتشار المرض ".

يقول Yong Zhu ، أستاذ الهندسة الميكانيكية والفضائية وشركاه -مراسل مؤلف الورقة.

يقول تشو: "من المهم أيضًا ملاحظة أن تكلفة المواد منخفضة نسبيًا". "إذا تم توسيع نطاق التصنيع ، فإننا نعتقد أن هذه التكنولوجيا ستكون ميسورة التكلفة. نحن نحاول تطوير حل عملي لمشكلة في العالم الحقيقي ، ونعلم أن التكلفة هي اعتبار مهم ".

يعمل الباحثون حاليًا على تطوير رقعة من الجيل التالي يمكنها مراقبة درجة الحرارة والرطوبة والمتغيرات البيئية الأخرى بالإضافة إلى المركبات العضوية المتطايرة. وبينما كانت النماذج الأولية تعمل بالبطارية وتخزن البيانات في الموقع ، يخطط الباحثون لإصدارات مستقبلية تعمل بالطاقة الشمسية وقادرة على نقل البيانات لاسلكيًا.

زينج لي ، باحث ما بعد الدكتوراة السابق في ولاية نورث كارولاينا والذي يعمل الآن أستاذًا مساعدًا في جامعة شينزين ، ويوكوان لي ، طالب دكتوراه في ولاية نورث كارولاينا ، هما المؤلفان المشاركان للورقة البحثية ، التي نُشرت في المجلة. أمر. المؤلفون المشاركون الإضافيون هم من جامعة ستوني بروك وولاية نورث كارولاينا.

تلقى العمل دعمًا من وزارة الزراعة الأمريكية ، والمؤسسة الوطنية للعلوم ، وولاية نورث كارولاينا.

المصدر نك الدولة

نبذة عن الكاتب

مات شيبمان ولاية نورث كارولاينا

كتب البستنة

ظهر هذا المقال في الأصل على Futurity

 


 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

المزيد من المقالات من قبل هذا المؤلف

ربما يعجبك أيضا

أصوات INNERSELF

صورة ظلية من متسلق الجبال باستخدام معول لتأمين نفسه
اسمح للخوف وقم بتحويله وتحرك من خلاله وافهمه
by لورانس دوتشين
الخوف يشعر بالجنون. لا توجد وسيلة حول ذلك. لكن معظمنا لا يستجيب لخوفنا في ...
امرأة تجلس على مكتبها وتبدو قلقة
وصفتي للقلق والقلق
by جود بيجو
نحن مجتمع يحب القلق. القلق منتشر للغاية ، يكاد يكون يبدو مقبولًا اجتماعيًا ...
منحنى الطريق في نيوزيلندا
لا تكن قاسيا على نفسك
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
تتكون الحياة من اختيارات ... بعضها خيارات "جيدة" والبعض الآخر ليس جيدًا. لكن كل خيار ...
صورة لسديم Messier M27
أسبوع الأبراج الحالي: من 13 إلى 19 سبتمبر 2021
by حزب الأصالة والمعاصرة Younghans
تستند هذه المجلة الفلكية الأسبوعية إلى تأثيرات الكواكب ، وتقدم وجهات نظر و ...
رجل يقف على رصيف يضيء مصباح يدوي في السماء
نعمة للباحثين عن الروحانيات وللذين يعانون من الاكتئاب
by بيير Pradervand
هناك مثل هذه الحاجة في العالم اليوم من أكثر حنان ورحمة هائلة وأعمق ، أكثر ...
العقاب أم الهبة الإلهية؟
هل هو عذاب أم عطية إلهية؟
by جويس Vissell
عند وقوع مأساة أو وفاة أحد أفراد أسرتك أو حدوث خيبة أمل شديدة ، هل تساءلت يومًا ما إذا كان ...
زجاجات شفافة من المياه الملونة
مرحبًا بكم في The Love Solution
by ويلكنسون
تخيل كوبًا من الماء الصافي. أنت تمسك بقطارة حبر فوقه وتحرر واحدة ...
إصلاحات سريعة في الأجواء يمكنك القيام بها في المنزل أو في أي مكان آخر
إصلاحات سريعة في الأجواء يمكنك القيام بها في المنزل أو في أي مكان آخر
by أثينا بحري
أنت كائن رائع من الطاقة ، فردي وفريد ​​من نوعه في حد ذاته. لديك كل من…
ما هو حقًا من أجل: هناك هدف نوبل لكل تجربة
ما هو حقًا من أجل: هناك غرض نوبل لكل تجربة
by آلان كوهين
قال عالم اللاهوت اليهودي مارتن بوبر ، "كل الرحلات لها وجهات سرية للمسافر ...
التغيير ليس العدو ، الخوف
كيف نتجاوز خوفنا من التغيير؟
by MJ ريان
بالتأكيد ، لا يخاف الجميع من التغيير. ولكن بالنسبة لأولئك منا الذين يحبون إمكانية التنبؤ و ...
اعادة المعنى الحقيقي للعطلات والسنة الجديدة
اعادة المعنى الحقيقي للعطلات والسنة الجديدة
by الحاخام دانييل كوهين
يتم تشجيع كل واحد منا على أن يصبح إيليا من خلال القيام بشيء لطيف لشخص آخر. ...

الأكثر قراءة

كيف ترتبط الحياة على الساحل بضعف الصحة
كيف ترتبط الحياة على الساحل بضعف الصحة
by جاكي كاسيل ، أستاذ وبائيات الرعاية الأولية ، استشاري فخري في الصحة العامة ، كلية الطب في برايتون وساسكس
تدهورت الاقتصادات المحفوفة بالمخاطر للعديد من المدن الساحلية التقليدية أكثر منذ ...
كيف يمكنني أن أعرف ما هو أفضل بالنسبة لي؟
كيف يمكنني أن أعرف ما هو أفضل بالنسبة لي؟
by باربارا بيرجر
أحد أكبر الأشياء التي اكتشفتها في العمل مع العملاء كل يوم هو مدى صعوبة ...
القضايا الأكثر شيوعا لملائكة الأرض: الحب والخوف والثقة
القضايا الأكثر شيوعا لملائكة الأرض: الحب والخوف والثقة
by سونيا جريس
عندما تختبر كونك ملاكًا أرضيًا ، ستكتشف أن مسار الخدمة مليء ...
الصدق: الأمل الوحيد لعلاقات جديدة
الصدق: الأمل الوحيد لعلاقات جديدة
by سوزان كامبل، دكتوراه
وفقًا لمعظم العزاب الذين قابلتهم في رحلاتي ، فإن وضع المواعدة النموذجي محفوف بالمخاطر ...
ما أدوار الرجال في سبعينيات القرن الماضي ، يمكن أن تعلمنا الحملات المناهضة للتمييز الجنسي عن الموافقة
ما أدوار الرجال في سبعينيات القرن الماضي ، يمكن أن تعلمنا الحملات المناهضة للتمييز الجنسي عن الموافقة
by لوسي ديلاب ، جامعة كامبريدج
كان لحركة الرجال المناهضة للتحيز الجنسي في السبعينيات بنية تحتية من المجلات والمؤتمرات ومراكز الرجال ...
علاج شقرا الشفاء: الرقص نحو البطل الداخلي
علاج شقرا الشفاء: الرقص نحو البطل الداخلي
by غلين بارك
مشاهدة رقص الفلامنكو متعة. راقص الفلامنكو الجيد ينضح بثقة كبيرة بالنفس ...
اتخاذ خطوة نحو السلام من خلال تغيير علاقتنا مع الفكر
يخطو نحو السلام بتغيير علاقتنا بالفكر
by جون بتاتشك
نقضي حياتنا منغمسين في فيض من الأفكار ، غير مدركين أن هناك بُعدًا آخر للوعي ...
وجود الشجاعة للعيش في الحياة واسأل عما تحتاجه أو تريده.
وجود الشجاعة للعيش في الحياة واسأل عما تحتاجه أو تريده
by ايمي السمك
تحتاج إلى الشجاعة لتعيش الحياة. يتضمن ذلك تعلم السؤال عما تحتاجه أو ...

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

اللغات المتوفرة

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.