Večnamenski obliž omogoča zgodnje odkrivanje bolezni rastlin

(Electronic patch) Elektronski obliž ki ga razvijajo raziskovalci z Univerze Severne Karoline, je nov način spremljanja različnih patogenov in stresov na rastlinah, kot so suša ali povečana slanost. T.i. obliž se pritrdi na spodnjo stran listov in zaznava kombinacije hlapnih organskih spojin, ki jih rastline oddajajo v različnih okoliščinah. Poleg tega pa senzorji na ploščici spremljajo tudi temperaturo, vlažnost okolice in količino vlage, ki jo rastline izločajo skozi liste. Z uporabo umetne inteligence lahko senzorji hitro in natančno zaznajo patogene in druge stresne situacije, kar pomaga pridelovalcem pri zgodnji identifikaciji bolezni in izboljšanju donosov pridelkov. Raziskovalci še razvijajo brezžično različico ploščice in bodo v naslednjih korakih testirali njeno uporabo v poljskih razmerah.

Pri testiranju so raziskovalci ugotovili, da je ta t.i. obliž pri paradižniku zaznal virusno okužbo več kot teden dni prej, preden bi pridelovalci lahko zaznali kakršne koli vidne simptome bolezni. To je zelo pomembno, saj bodo pridelovalci lahko bolje omejili širjenje bolezni in ohranili pridelek, namreč kot vemo vsi je resnično pomembno kdaj (čimprej) prepoznamo napad bolezni, tem lažje je zdravljenje. Poleg omenjenega bomo preko tega obližnega senzorja lahko hitreje prepoznali abiotične stres, kot je nenatnačno/nestrokovno namakanje ali onesnaženost vode predvsem s slano vodo.

Tehnologija temelji na prejšnjem prototipnem obližu, ki je zaznal bolezni rastlin z merjenjem hlapnih organskih spojin (ANG: volatile organic compounds, ki jih izločajo rastline. Rastline oddajajo različne kombinacije hlapnih organskih spojin v različnih okoliščinah. S ciljanjem na hlapne organske spojine, ki so specifične za določene bolezni ali rastlinski stres, senzorji lahko uporabnike opozorijo na specifične težave. Novi obliži vključujejo dodatne senzorje, ki jim omogočajo spremljanje temperature, okoljske vlage in količine vlage, ki jo rastline izdihujejo prek svojih listov. Obliži so zelo majhni – dolgi samo 30 milimetrov, sestavljeni so iz zelo fleksibilnega materiala, ki vsebuje senzorje in elektrode na osnovi srebrnih nanovrvic. Obliži se namestijo na spodnjo stran listov, ki imajo večjo gostoto listnih pore, kar rastlinam omogoča dihanje z izmenjavo plinov z okoljem. Uporaba tovrstnih sistemov bo v prihodnosti zmanjša stroške in časovno obdobje, potrebno za pravočasno odkrivanje okužb, kar bo zmanjšalo izgube pridelka in izboljša kakovost pridelane hrane. Te tehnologije bodo lahko pomembno prispevale k trajnostnemu kmetovanju in zagotovile boljše upravljanje z omejenimi viri. Povdariti pa je potrebno, da je  tovrstna tehnologija še vedno v razvoju in potrebuje nadaljnje izboljšave ter preizkuse v realnem svetu. Vendar pa so prvi izsledki obetavni in ponujajo velik potencial za izboljšanje učinkovitosti kmetovanja.

 

Vir: KLIK1 in KLIK2

LP, Blaž