Чип предупредит, что растение заболело

Когда листья пожелтели, а плоды пошли пятнами, спасать растение зачастую уже поздно. А если у вас не один фикус на балконе, а целая теплица помидоров, это грозит серьезными потерями. Но американские ученые научились определять опасные болезни растений заранее с помощью специальной электронной наклейки.

Миниатюрное устройство, квадратик не больше трех сантиметров, крепится к нижней части листа, в том месте, где у растения больше устьиц – пор, через которые оно обменивается газами с внешним миром.

Всего на наклейке собраны восемь разных датчиков, способных мерить температуру поверхности, испарение влаги, обнаруживать летучие органические соединения. К каждому ведет тончайшая серебряная проволока с золотым покрытием для защиты от влаги. Вся эта сложная система нужна для того, чтобы отслеживать здоровье растения в реальном времени.

«Это важно, потому что чем раньше фермеры идентифицируют инфекцию, тем эффективнее они смогут ограничить распространение болезни и сохранить урожай, – объяснил изданию New Atlas Циншань Вэй из Университета штата Северная Каролина. – Кроме того, им удастся быстрее выявить абиотические (то есть не вызванные другими живыми организмами. – Прим. «Деталей») стрессовые факторы, такие как загрязненная вода для полива».

Циншань и его коллеги представили работающее устройство для мониторинга состояния растений, а результаты своих исследований опубликовали в журнале Science Advances.

• Читайте также:
• Фермеры: «Израилю грозит острый дефицит помидоров из-за землетрясения в Турции»
• «Это – эксперимент неимоверной важности для прогресса человечества»
• 7 комнатных растений, которые помогут избавиться от домашней пыли

Чтобы проверить эффективность наклеек, ученые разместили их на томатах. Те предварительно заразили вирусом пятнистого увядания. А еще – ранней гнилью, которая вызывается грибковым патогеном Alternaria linariae. Эти патогены были выбраны не случайно. Именно они наносят производителям помидоров особенно сильный ущерб.

Эксперимент проводился в камере роста в закрытой исследовательской теплице университета. Внутри поддерживали постоянную температуру 23 °C, 16-часовой световой день и постоянную концентрацию углекислого газа в 400 частях на миллион.

В результате вирус пятнистого увядания томатов удалось определить уже через четыре дня после заражения.

«Это отличный результат, так как помидоры обычно не проявляют никаких физических симптомов заболевания этим вирусом в течение 10-14 дней», – говорит Вэй.

В случае с грибковым патогеном датчики смогли идентифицировать болезнь примерно за два дня до первых видимых проявлений.

В общем, устройство с семью датчиками оказалось эффективным. Но ученые решили выяснить, не слишком ли это много. Вдруг можно ограничить число разных детекторов и упростить изделие. Информацию с датчиков проанализировали с помощью модели машинного обучения.

«Мы установили, что для раннего обнаружения поражений растений необходимо как минимум три датчика, – объясняет «Деталям» Циншань Вэй. – Но их набор зависит от того, что именно вы собираетесь обнаружить. К примеру, если заболевание вызывает выброс летучих органических веществ, то датчик, определяющий их количество, правильный».

В качестве следующего шага ученые намерены сделать наклейки беспроводными, а затем протестировать их за пределами исследовательской теплицы, в полевых условиях. Если это сработает, технология может стать настоящей революцией в сельском хозяйстве.

Анастасия Адаховская, «Детали». Фото: Depositphotos.com, Циншань Вэй √