Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Появились патч-мониторы для растений на наличие болезней и факторов стресса окружающей среды

Появились патч-мониторы для растений на наличие болезней и факторов стресса окружающей среды
Мы можем быть на один шаг ближе к использованию технологии для обеспечения продуктивных, свободных от болезней культур благодаря разработке многофункциональной электронной накладки, «носимой» растениями, и отслеживающей наличие патогенов и факторов стресса окружающей среды.


«Умное» сельское хозяйство, использование инновационных технологий для предоставления информации о таких важных факторах, как вода, типы почвы и болезни, приобрело популярность как средство обеспечения глобальной продовольственной безопасности.

Болезни растений приводят к потере от 20% до 40% урожая ежегодно, что не только сокращает производство продуктов питания, но и видовое разнообразие, не говоря уже о затратах на борьбу с болезнями. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, в 2030 году около 670 миллионов человек (это 8% населения планеты) будут недоедать.

Носимые на растениях датчики, способные обеспечивать неинвазивный мониторинг в реальном времени, не являются чем-то новым. Но существующие датчики ограничены в том, что они могут контролировать, имеют низкую чувствительность и не выявляют конкретные заболевания.

Помня о важности поддержания здоровых культур, исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали более продвинутый электронный патч, который помещается непосредственно на листья растений для мониторинга патогенных инфекций и факторов окружающей среды.

Патчи небольшие — всего 30 мм в длину — и сделаны из гибкого материала, содержащего датчики и электроды на основе серебряных нанопроволок. Их размещают на нижней стороне листа растения, где больше пор, которые позволяют растению «дышать». Патчи представляют собой обновление более ранней версии, которая выявляла болезни растений путем измерения летучих органических соединений.

«Новые патчи включают в себя дополнительные датчики, позволяющие им контролировать температуру, влажность окружающей среды и количество влаги, «выдыхаемой» растениями через листья», — сказал Юн Чжу, соавтор исследования.

Чтобы протестировать свой новый пластырь, исследователи обратились к скромному помидору, одному из наиболее широко потребляемых сельскохозяйственных продуктов. Растения томата восприимчивы ко многим патогенам, включая грибки, вирусы и бактерии, которые существенно снижают урожайность и качество плодов.

Растения томатов, размещенные в теплице, были инфицированы тремя патогенами: вирусом пятнистого увядания томатов (TSWV); ранняя гниль, грибковая инфекция; и фитофтороз, вызванный грибоподобным патогеном - оомицетом. Растения также подвергались воздействию абиотических (неживых) стрессоров, таких как чрезмерный полив, засуха, недостаток света и высокая засоленность.

«Это важно, потому что чем раньше производители смогут выявить болезни или грибковые инфекции, тем лучше они смогут ограничить распространение болезней и сохранить свой урожай», — сказал Циншань Вей, соавтор исследования. «Кроме того, чем быстрее производители смогут выявлять абиотические стрессы, такие как оросительная вода, загрязненная вторжением соленой воды, тем лучше они смогут решать соответствующие проблемы и повышать урожайность».

Экспериментируя с комбинацией датчиков, исследователи проанализировали данные с помощью модели машинного обучения для определения, какая комбинация более эффективна для выявления болезней и стрессов. Модель подтвердила, что для максимальной эффективности требуется как минимум три датчика.

«Наши результаты по обнаружению всех этих проблем были многообещающими по всем направлениям», — сказал Вэй. «Например, мы обнаружили, что, используя комбинацию из трех датчиков на участке, мы смогли обнаружить TSWV через 4 дня после первого заражения растений. Это значительное преимущество, поскольку помидоры обычно не проявляют никаких физических симптомов TSWV в течение 10–14 дней».


Исследователи говорят, что они близки к созданию участка, который могут использовать производители сельскохозяйственных культур. Они намерены сделать патчи беспроводными, а затем протестировать их в полевых условиях за пределами теплицы, чтобы убедиться, что они работают в реальных условиях.

«В настоящее время мы ищем партнеров в промышленности и сельском хозяйстве, которые помогут нам продвинуться вперед в разработке и тестировании этой технологии», — сказал Чжу. «Это может стать значительным шагом вперед, чтобы помочь производителям предотвратить превращение небольших проблем в большие, а также помочь осмысленно решать проблемы продовольственной безопасности».

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
15
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
0
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
9
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
13
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.

Теперь страна возобновила реализацию своего амбициозного плана по строительству нового самого высокого здания в мире - башни Джидда. С момента завершения строительства в 2010 году дубайская башня Бурдж-Халифа (Burj Khalifa), высота которой составляет 828 м (2 717 футов), остается самым высоким рукотворным сооружением в мире. Хотя окончательная высота башни Джидда пока неизвестна, но она значитель...
22.09.23 09:06
0
0
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
3
Компьютерный чип со встроенной тканью человеческого мозга получает финансирование от военных

Компьютерный чип со встроенной тканью человеческого мозга получает финансирование от военных

В прошлом году ученые из Университета Монаша создали «DishBrain» — полубиологический компьютерный чип, в электродах которого в лаборатории выращено около 800 000 клеток мозга человека и мыши. Демонстрируя что-то вроде разума, он научился играть в пинг-понг за 5 минут.

Массив микроэлектродов в основе DishBrain был способен как считывать активность в клетках мозга, так и стимулировать их электрическими сигналами, поэтому исследовательская группа создала версию Pong, в которой клетки мозга получали движущийся электрический стимул, чтобы представить, на какой стороне «экрана» находится мяч и как далеко он находится от ракетки. Они позволили клеткам мозга воздейство...
23.07.23 11:58
0
2
Появилась безумно спортивная собака-робот с возможностью общения на основе GPT

Появилась безумно спортивная собака-робот с возможностью общения на основе GPT

Китайская компания Unitree открыла предварительные заказы на робота-собаку второго поколения. Go2 может следовать за вами трусцой, выполнять разные гимнастические трюки и даже разговаривать с вами через систему с поддержкой GPT, которая пишет код на лету.

Что касается основных характеристик, эта маленькая робо-собака весит около 15 кг, ростом около 40 см (16 дюймов) и примерно 70 см (28 дюймов) от носа до «хвоста». Его алюминиево-высокопрочный пластиковый корпус при необходимости может нести более половины собственного веса в качестве полезной нагрузки, и он может работать в течение часа или двух без подзарядки аккумулятора. Базовая модель за 1600...
20.07.23 15:56
0
1
Революционная система искусственного интеллекта читает мысли и создает текст без имплантов

Революционная система искусственного интеллекта читает мысли и создает текст без имплантов

Исследователи из Техасского университета в Остине создали систему ИИ для чтения мыслей, которая может считывать изображения активности мозга человека и преобразовывать их в непрерывный поток текста. Система семантического декодера может помочь людям, находящимся в сознании, но не способным говорить, например, перенесшим инсульт.

Новый интерфейс мозг-компьютер отличается от других технологий «чтения мыслей», поскольку его не нужно имплантировать в мозг. Исследователи из Университета Остина сделали неинвазивные записи мозга, используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), чтобы реконструировать воспринимаемые или воображаемые стимулы с использованием непрерывного естественного языка. ФМРТ дает изображения ...
02.05.23 11:08
0