За да се справиме со зголемената глобална побарувачка за храна, потребно е да се подобрат приносите на земјоделските култури преку ефикасно фенотипизирање. Фенотипизирањето базирано на оптички слики овозможи значителен напредок во одгледувањето растенија и управувањето со земјоделските култури, но се соочува со ограничувања во просторната резолуција и точноста поради неговиот бесконтактен пристап.
Носивите сензори што користат контактни мерења нудат ветувачка алтернатива за in situ мониторинг на фенотиповите на растенијата и нивната околина. И покрај раните напредоци во растот на растенијата и мониторингот на микроклимата, целосниот потенцијал на носивите сензори за фенотипизирање на растенијата останува во голема мера неискористен.
Во јули 2023 година, Plant Phenomics објави прегледна статија со наслов „Носливи сензори: Нови алатки за собирање податоци за фенотипизирање на растенијата“. Целта на овој труд е да се истражи способноста на носивите сензори да следат различни растителни и еколошки фактори, истакнувајќи ја нивната висока резолуција, разновидност и минимална инвазивност, а воедно да се решат постојните проблеми и да се обезбедат решенија.
Носивите сензори нудат револуционерен пристап кон фенотипизацијата на растенијата, надминувајќи ги ограничувањата на традиционалните бесконтактни методи како што е оптичкото снимање. Тие нудат висока просторна резолуција, разновидност и минимална инвазивност, овозможувајќи мерење на различни фенотипови на растенијата како што се издолжување, температура на листот, хидратација, биопотенцијал и реакции на стрес.
Иновативните технологии како што се растегливите мерачи на напрегање и флексибилните сензори за електроди се прилагодуваат на растот и морфологијата на растенијата, олеснувајќи го мониторингот на самото место во реално време.
За разлика од оптичкото снимање, носивите сензори се помалку подложни на фактори на животната средина и можат да обезбедат поточни податоци. При следење на температурата и влажноста на листовите, носивите сензори користат безжична конекција и напредни материјали за да обезбедат сигурни и прецизни мерења.
Сензорите со флексибилни електроди овозможуваат напредок во мерењето на биопотенцијалите, минимизирање на штетите врз растенијата и обезбедување континуирано следење. Детекцијата на реакциите на стрес може да се подобри со користење на сензори кои ги следат раните знаци на болест или стрес од околината, како што се ултравиолетовото зрачење и изложеноста на озон.
Носивите сензори се одлични и во мониторингот на животната средина, проценувајќи фактори како што се температурата на воздухот, влажноста, светлината и присуството на пестициди. Мултимодалните сензори на лесни, растегливи платформи собираат податоци во реално време што се клучни за разбирање на микросредините што влијаат на растот на растенијата.
Иако носивите сензори се многу ветувачки за фенотипизирање на растенијата, тие се соочуваат и со предизвици како што се пречки во растот на растенијата, слаби интерфејси за врзување, ограничени типови сигнали и мала покриеност на мониторинг. Решенијата вклучуваат лесни, меки, растегливи и транспарентни материјали, како и напредни технологии за врзување и интеграција на повеќе режими на мерење.
Со оглед на тоа што технологијата на носливи сензори продолжува да напредува, се очекува таа да игра клучна улога во забрзувањето на фенотипизацијата на растенијата, обезбедувајќи поголем увид во интеракциите помеѓу растението и околината.
Време на објавување: 24 јули 2024 година