Жаһандық азық-түлік сұранысын қанағаттандыру үшін тиімді фенотиптеу арқылы ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін арттыру қажет. Оптикалық кескінге негізделген фенотиптеу өсімдік шаруашылығында және егін шаруашылығында айтарлықтай жетістіктерге қол жеткізді, бірақ байланыссыз тәсілге байланысты кеңістіктік ажыратымдылық пен дәлдікте шектеулерге тап болады.
Байланыс өлшемдерін қолданатын киілетін сенсорлар өсімдік фенотиптерін және олардың қоршаған ортасын in situ бақылау үшін перспективті балама ұсынады. Өсімдіктердің өсуі мен микроклимат мониторингіндегі ерте жетістіктерге қарамастан, өсімдіктерді фенотиптеу үшін киілетін сенсорлардың толық әлеуеті әлі де пайдаланылмаған.
2023 жылдың шілдесінде Plant Phenomics «Тағылатын сенсорлар: өсімдіктерді фенотиптеу үшін деректерді жинаудың жаңа құралдары» атты шолу мақаласын жариялады. Бұл жұмыстың мақсаты киетін сенсорлардың әртүрлі өсімдіктер мен қоршаған орта факторларын бақылау қабілетін зерттеу, олардың жоғары ажыратымдылығын, әмбебаптығын және аз инвазивтілігін атап көрсету, сонымен бірге бар мәселелерді шешу және шешімдерді ұсыну.
Тағатын сенсорлар оптикалық бейнелеу сияқты дәстүрлі байланыссыз әдістердің шектеулерін еңсере отырып, өсімдіктердің фенотипіне революциялық тәсілді ұсынады. Олар ұзарту, жапырақ температурасы, ылғалдану, биопотенциал және стресс жауаптары сияқты әртүрлі өсімдік фенотиптерін өлшеуге мүмкіндік беретін жоғары кеңістіктік рұқсатты, әмбебаптылықты және минималды инвазивтілікті ұсынады.
Созылатын тензометрлер және икемді электродтық сенсорлар сияқты инновациялық технологиялар өсімдіктердің өсуіне және морфологиясына бейімделіп, нақты уақытта жердегі бақылауды жеңілдетеді.
Оптикалық бейнелеуден айырмашылығы, киілетін сенсорлар қоршаған орта факторларына азырақ сезімтал және дәлірек деректерді бере алады. Жапырақтың температурасы мен ылғалдылығын бақылаған кезде, киілетін сенсорлар сенімді және дәл өлшемдерді қамтамасыз ету үшін сымсыз қосылымды және жетілдірілген материалдарды пайдаланады.
Икемді электродтары бар датчиктер биопотенциалдарды өлшеу, зауыттың зақымдануын азайту және үздіксіз бақылауды қамтамасыз етуде жетістіктерді қамтамасыз етеді. Ультракүлгін сәулелену және озон әсері сияқты аурудың ерте белгілерін немесе қоршаған ортаның күйзелісін бақылайтын сенсорларды пайдалану арқылы стресс жауаптарын анықтауды жақсартуға болады.
Тағатын сенсорлар ауа температурасы, ылғалдылық, жарық және пестицидтердің болуы сияқты факторларды бағалай отырып, қоршаған ортаны бақылауда да жақсы. Жеңіл, созылатын платформалардағы мультимодальды сенсорлар өсімдіктердің өсуіне әсер ететін микроорталарды түсіну үшін маңызды болып табылатын нақты уақыттағы деректерді жинайды.
Тасымалданатын сенсорлар өсімдіктердің фенотипіне үлкен үміт сыйлағанымен, олар өсімдіктердің өсуіне кедергі, әлсіз байланыс интерфейстері, шектеулі сигнал түрлері және шағын бақылау қамтуы сияқты қиындықтарға тап болады. Шешімдер жеңіл, жұмсақ, созылатын және мөлдір материалдарды, сонымен қатар алдыңғы қатарлы байланыстыру технологияларын және бірнеше өлшеу режимдерін біріктіруді қамтиды.
Тағатын сенсор технологиясы ілгерілеуді жалғастыруда, ол өсімдіктер мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуіне көбірек түсінік беретін өсімдіктердің фенотипін жеделдетуде маңызды рөл атқарады деп күтілуде.
Жіберу уақыты: 24 шілде 2024 ж