Да би се изборили са растућом глобалном потражњом за храном, потребно је побољшати приносе усева ефикасним фенотипизацијом. Фенотипизација заснована на оптичкој слици омогућила је значајан напредак у оплемењивању биљака и управљању усевима, али се суочава са ограничењима у просторној резолуцији и тачности због свог бесконтактног приступа.
Носиви сензори који користе контактна мерења нуде обећавајућу алтернативу за in situ праћење биљних фенотипова и њиховог окружења. Упркос раном напретку у праћењу раста биљака и микроклиме, пуни потенцијал носивих сензора за фенотипизацију биљака остаје у великој мери неискоришћен.
У јулу 2023. године, часопис „Plant Phenomiscs“ објавио је прегледни чланак под називом „Носиви сензори: Нови алати за прикупљање података за фенотипизацију биљака“. Сврха овог рада је да истражи способност носивих сензора да прате различите биљне и факторе животне средине, истичући њихову високу резолуцију, свестраност и минималну инвазивност, док се истовремено баве постојећим проблемима и пружају решења.
Носиви сензори нуде револуционаран приступ фенотипизацији биљака, превазилазећи ограничења традиционалних бесконтактних метода као што је оптичко снимање. Они нуде високу просторну резолуцију, свестраност и минималну инвазивност, омогућавајући мерење различитих биљних фенотипова као што су издужење, температура листа, хидратација, биопотенцијал и реакције на стрес.
Иновативне технологије као што су растегљиви мерни инструменти за напрезање и флексибилни сензори електрода прилагођавају се расту и морфологији биљака, олакшавајући праћење на лицу места у реалном времену.
За разлику од оптичког снимања, носиви сензори су мање подложни факторима околине и могу пружити прецизније податке. Приликом праћења температуре и влаге лишћа, носиви сензори користе бежичну везу и напредне материјале како би пружили поуздана и тачна мерења.
Сензори са флексибилним електродама пружају напредак у мерењу биопотенцијала, минимизирајући оштећења биљака и омогућавајући континуирано праћење. Детекција стресних реакција може се побољшати коришћењем сензора који прате ране знаке болести или стреса из околине, као што су ултраљубичасто зрачење и изложеност озону.
Носиви сензори се такође истичу у праћењу животне средине, процењујући факторе као што су температура ваздуха, влажност, светлост и присуство пестицида. Мултимодални сензори на лаганим, растегљивим платформама прикупљају податке у реалном времену који су кључни за разумевање микроокружења које утиче на раст биљака.
Иако носиви сензори представљају велико обећање за фенотипизацију биљака, они се такође суочавају са изазовима као што су ометање раста биљака, слаби интерфејси везивања, ограничени типови сигнала и мала покривеност праћења. Решења укључују лагане, меке, растегљиве и транспарентне материјале, као и напредне технологије везивања и интеграцију вишеструких режима мерења.
Како технологија носивих сензора наставља да напредује, очекује се да ће играти кључну улогу у убрзавању фенотипизације биљака, пружајући бољи увид у интеракције између биљке и околине.
Време објаве: 24. јул 2024.