Хвороби рослин щорічно призводять до втрати від 20 до 40% урожаю, що не лише скорочує виробництво харчових продуктів, а й значно скорочує видове розмаїття. І це без урахування фінансової сторони — адже боротьба із захворюваннями рослин потребує колосальних витрат, пише New Atlas.
Продовольча криза з кожним роком лише посилюється, а за даними Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН, вже до 2030 року близько 8% всього населення планети зіткнеться з нестачею продовольства. Статистика свідчить про те, що до кінця цього десятиліття 670 мільйонів людей недоїдатимуть.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Саме тому вчені зосередилися на розвитку розумного сільського господарства, що передбачає використання інноваційних технологій, які б дозволили отримувати інформацію безпосередньо від рослин про такі важливі фактори як:
- вода;
- тип ґрунту;
- хвороби;
- фактори ризику довкілля.
У ході дослідження вчені з Університету штату Північна Кароліна розробили просунутий електронний патч, який носять рослини. Він розміщується безпосередньо на листі й збирає дані про патогенні інфекції та фактори ризику навколишнього середовища. Таким чином дослідники можуть контролювати "здоров'я" рослин і втрутитися до того, як істотну частину врожаю буде втрачено.
Зазначимо, що дані датчики не є чимось новим, а скоріше є оновленою версією. Патчі є крихітними накладками, не більше 30 мм у довжину. Вони кріпляться до нижньої частини листка рослини — річ у тому, що саме тут розташовується найбільше продихів і пір, за допомогою яких дихає рослина. Сам патч містить датчики та електроди на основі срібних нанодротів, які дозволяють відстежувати здоров'я рослини в реальному часі.
За словами співавтора дослідження Юн Чжу, нові патчі дозволяють контролювати температуру, вологість навколишнього середовища та кількість вологи, яку поглинають рослини через листя. Щоб перевірити свій новий пластир, дослідники використали помідор, який є одним із найбільш широко споживаних сільськогосподарських продуктів.
До того ж рослини томату вкрай сприйнятливі до багатьох патогенів, тому він був чудовим кандидатом для експерименту.
Дослідники розмістили в теплиці томати, заражені трьома патогенами:
- вірусом плямистого в'янення томатів;
- ранньою гниллю (грибкова інфекція);
- фітофторозом, викликаним грибковим патогеном.
- надмірний полив;
- посуха;
- нестача світла;
- висока засоленість.
Експерименти показують, що, використовуючи три датчики на ділянці, вчені змогли визначити хворобу томату вже через чотири дні. Це чудовий результат, тому що, як правило, жодних явних ознак хвороби ці рослини не подають протягом перших 10-14 днів.
Далі дослідники планують зробити бездротовими накладки, а потім протестувати їх за межами теплиці. Якщо це спрацює, працівники сільськогосподарського сектору зможуть відстежувати здоров'я рослин, а щорічні втрати врожаю через хвороби істотно скоротяться.
Раніше Фокус писав про те, що вчені спростовують думку про здатність рослин відчувати біль.
