美国北卡罗莱纳州立大学开发电子贴片

(数据图片)

根据周一在《科学进步》杂志上发表的一篇论文，北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发了一种可用于植物叶片的电子贴片，监测是否有病原体，如病毒和真菌感染，以及它是否受到干旱或盐的影响。研究人员发现，这种贴片可以在种植者发现明显疾病前一周多检测到番茄中的病毒感染。

该技术以原型贴片为基础，通过监测植物排放的挥发性有机化合物（VOC）检测植物疾病。植物会在不同的环境中释放不同的VOC组合。传感器可以通过瞄准与特定疾病或植物胁迫有关的VOC来提醒种植者植物的特定问题。

新的补丁添加了额外的传感器，以监测温度、环境湿度和植物通过叶子通过“呼出”水。这些贴片很小，只有30毫米长，由一种柔性材料制成，包括传感器和基于银纳米线的电极。贴片可以放置在叶片的下侧，这里的气孔密度很高，是植物与环境交换气体的呼吸通道。

研究人员在温室番茄植物上测试了包含不同传感器组合的贴片。这些番茄植物被三种不同的病原体感染：番茄斑萎病毒（TSWV）、早期疾病和晚期疾病。这些植物也暴露在过度浇水、干旱、缺乏光照和高盐浓度等各种非生物胁迫下。

研究人员从这些实验中获取数据，并将其输入人工智能程序，以确定哪种传感器组合在识别疾病和非生物胁迫方面最有效。

结果表明，三个传感器的组合可以在植物首次感染TSWV后4天检测到病毒。这显示了新补丁的显著优势，因为西红柿通常是10—TSWV的生理症状不会在14天内出现。