Norint patenkinti didėjančią pasaulinę maisto paklausą, reikia didinti pasėlių derlių taikant efektyvų fenotipavimą. Optinis vaizdas, pagrįstas fenotipavimas, leido pasiekti didelę pažangą augalų selekcijos ir pasėlių valdymo srityse, tačiau dėl nekontaktinio metodo susiduria su erdvinės skiriamosios gebos ir tikslumo apribojimais.
Nešiojamieji jutikliai, naudojantys kontaktinius matavimus, siūlo perspektyvią alternatyvą augalų fenotipų ir jų aplinkos stebėjimui vietoje. Nepaisant ankstyvos pažangos augalų augimo ir mikroklimato stebėjimo srityje, visas nešiojamųjų jutiklių potencialas augalų fenotipavimui vis dar nėra išnaudotas.
2023 m. liepos mėn. žurnalas „Augalų fenomenologija“ paskelbė apžvalginį straipsnį pavadinimu „Nešiojami jutikliai: naujos duomenų rinkimo priemonės augalų fenotipavimui“. Šio straipsnio tikslas – ištirti nešiojamų jutiklių galimybes stebėti įvairius augalų ir aplinkos veiksnius, pabrėžiant jų didelę skiriamąją gebą, universalumą ir minimalų invazyvumą, kartu sprendžiant esamas problemas ir pateikiant sprendimus.
Nešiojamieji jutikliai siūlo revoliucinį požiūrį į augalų fenotipavimą, įveikiant tradicinių nekontaktinių metodų, tokių kaip optinis vaizdavimas, apribojimus. Jie pasižymi didele erdvine skiriamąja geba, universalumu ir minimaliu invazyvumu, leisdami matuoti įvairius augalų fenotipus, tokius kaip pailgėjimas, lapų temperatūra, hidratacija, biopotencialas ir streso reakcijos.
Novatoriškos technologijos, tokios kaip tempiami įtempio matuokliai ir lankstūs elektrodų jutikliai, prisitaiko prie augalų augimo ir morfologijos, palengvindamos stebėjimą realiuoju laiku vietoje.
Skirtingai nuo optinio vaizdavimo, nešiojamieji jutikliai yra mažiau jautrūs aplinkos veiksniams ir gali pateikti tikslesnius duomenis. Stebint lapų temperatūrą ir drėgmę, nešiojamieji jutikliai naudoja belaidį ryšį ir pažangias medžiagas, kad užtikrintų patikimus ir tikslius matavimus.
Jutikliai su lanksčiais elektrodais suteikia pažangą matuojant biopotencialus, mažinant augalų pažeidimus ir užtikrinant nuolatinį stebėjimą. Streso reakcijų aptikimą galima pagerinti naudojant jutiklius, kurie stebi ankstyvus ligos ar aplinkos streso požymius, tokius kaip ultravioletinė spinduliuotė ir ozono poveikis.
Nešiojamieji jutikliai taip pat puikiai tinka aplinkos stebėjimui, vertinant tokius veiksnius kaip oro temperatūra, drėgmė, šviesa ir pesticidų buvimas. Ant lengvų, tamprių platformų esantys multimodaliniai jutikliai renka realaus laiko duomenis, kurie yra labai svarbūs norint suprasti augalų augimą įtakojančią mikroaplinką.
Nors nešiojamieji jutikliai yra labai perspektyvūs augalų fenotipavimo srityje, jie taip pat susiduria su tokiais iššūkiais kaip trukdymas augalų augimui, silpnos jungimosi sąsajos, riboti signalų tipai ir maža stebėjimo aprėptis. Sprendimai apima lengvas, minkštas, tamprias ir skaidrias medžiagas, taip pat pažangias sujungimo technologijas ir kelių matavimo režimų integravimą.
Tobulėjant nešiojamų jutiklių technologijai, tikimasi, kad ji atliks pagrindinį vaidmenį spartinant augalų fenotipų nustatymą, suteikdama daugiau informacijos apie augalų ir aplinkos sąveiką.
Įrašo laikas: 2024 m. liepos 24 d.