Dolar 9,3183
Euro 10,8303
Altın 528,91
BİST 1.418
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 16 °C
Sağanak Yağışlı

Bitki Yaması, Mahsul Stresi ve Hastalıkları İçin Sürekli İzleme Sağlıyor

25.09.2021
31
Bitki Yaması, Mahsul Stresi ve Hastalıkları İçin Sürekli İzleme Sağlıyor

North Carolina Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar, bitkilerin bitki hastalıkları veya mahsul hasarı veya aşırı sıcaklık gibi diğer stresleri sürekli olarak izlemek için giyebilecekleri bir yama geliştirdiler. Kredi: Qingshan Wei, NC Eyalet Üniversitesi

Araştırmacılar Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi bitki hastalıkları veya mahsul hasarı veya aşırı sıcaklık gibi diğer stresleri sürekli olarak izlemek için bitkilerin “giyebileceği” bir yama geliştirdiler.

Çalışmayla ilgili bir makalenin ortak yazarı olan Qingshan Wei, “Bitkilerin yaydığı uçucu organik bileşikleri (VOC’ler) ölçerek, bitki stresini ve hastalığını istilacı olmayan bir şekilde izleyen giyilebilir bir sensör yarattık” diyor. Wei, NC State’de kimya ve biyomoleküler mühendislik yardımcı doçentidir.

Bitki stresi veya hastalığı için mevcut test yöntemleri, bitki doku örneklerinin alınmasını ve bir laboratuarda bir tahlilin yapılmasını içerir. Ancak bu, yetiştiricilere yalnızca bir ölçüm sağlar ve yetiştiricilerin numune almaları ile test sonuçlarını almaları arasında bir zaman farkı vardır.

Bitkiler, farklı koşullar altında farklı VOC kombinasyonları yayar. Sensörler, belirli hastalıklar veya bitki stresi ile ilgili VOC’leri hedefleyerek, kullanıcıları belirli sorunlara karşı uyarabilir.

Wei, “Teknolojimiz, tesise zarar vermeden tesisten gelen VOC emisyonlarını sürekli olarak izliyor” diyor. “Gösterdiğimiz prototip bu izleme verilerini depoluyor, ancak gelecekteki sürümler verileri kablosuz olarak iletecek. Geliştirdiklerimiz, yetiştiricilerin tarladaki sorunları belirlemelerine olanak tanıyor – laboratuvardan test sonuçlarını almak için beklemek zorunda kalmayacaklar.”

Dikdörtgen yamalar 30 milimetre uzunluğundadır ve aşağıdakileri içeren esnek bir malzemeden oluşur: grafentabanlı sensörler ve esnek gümüş nanoteller. Sensörler, belirli VOC’lerin varlığına yanıt veren çeşitli kimyasal ligandlarla kaplanmıştır ve sistemin bitkinin yaprakları tarafından yayılan gazlardaki VOC’leri algılamasına ve ölçmesine olanak tanır.

Araştırmacılar, cihazın bir prototipini domates bitkileri üzerinde test etti. Prototip iki tür stresi izlemek için kuruldu: bitkiye fiziksel hasar ve domateslerde geç yanıklık hastalığına neden olan patojen P. infestans tarafından enfeksiyon. Sistem, hasarın yama bölgesine ne kadar yakın olduğuna bağlı olarak bir ila üç saat içinde fiziksel hasarla ilişkili VOC değişikliklerini tespit etti.

P. infestans varlığının tespiti daha uzun sürdü. Teknoloji, araştırmacıların domates bitkilerini aşılamasından üç ila dört gün sonraya kadar VOC emisyonlarındaki değişiklikleri yakalamadı.

Wei, “Bu, geç yanıklık hastalığının görsel semptomlarının ortaya çıkmasından belirgin şekilde daha hızlı değil” diyor. “Ancak izleme sistemi, yetiştiricilerin küçük görsel semptomları tespit etmeye güvenmek zorunda olmadığı anlamına geliyor. Sürekli izleme, yetiştiricilerin bitki hastalıklarını mümkün olan en kısa sürede tespit etmelerine ve hastalığın yayılmasını sınırlamalarına yardımcı olacaktır.”

“Prototiplerimiz halihazırda 13 farklı bitki VOC’sini yüksek düzeyde algılayabiliyor. kesinlik, kullanıcıların bir yetiştiricinin en alakalı olduğunu düşündüğü streslere ve hastalıklara odaklanan özelleştirilmiş bir sensör dizisi geliştirmelerine izin veriyor, “diyor makalenin ortak yazarı Yong Zhu ve NC’de Andrew A. Adams Seçkin Mekanik ve Havacılık Mühendisliği Profesörü Durum.

Zhu, “Malzemelerin oldukça düşük maliyetli olduğunu da belirtmek önemlidir” diyor. “Üretim büyütülürse, bu teknolojinin uygun maliyetli olacağını düşünüyoruz. Gerçek dünyadaki bir soruna pratik bir çözüm geliştirmeye çalışıyoruz ve maliyetin önemli bir husus olduğunu biliyoruz.”

Araştırmacılar şu anda sıcaklık, nem ve diğer çevresel değişkenlerin yanı sıra VOC’leri izleyebilen yeni nesil bir yama geliştirmek için çalışıyorlar. Prototipler pille çalışırken ve verileri yerinde depolarken, araştırmacılar gelecekteki sürümlerin güneş enerjisiyle çalışan ve kablosuz veri aktarımı yapabilen versiyonlarını planlıyorlar.

Referans: Zheng Li, Yuxuan Liu, Oindrila Hossain, Rajesh Paul, Shanshan Yao, Shuang Wu, Jean B. Ristaino, Yong Zhu ve Qingshan Wei tarafından “Yaprak Uçucu Maddelerinin Kimyasal Dirençli Profili ile Giyilebilir Bir Sensör ile Bitki Streslerinin Gerçek Zamanlı İzlenmesi” , 7 Temmuz 2021, Önemli olmak.
DOI: 10.1016/j.matt.2021.06.009

Makalenin ilk yazarlarından biri, NC State’de eski bir doktora sonrası araştırmacı olan ve şu anda Shenzhen Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Zheng Li ve Ph.D. Yuxuan Li’dir. NC State’de öğrenci. Makalenin ortak yazarı Jean Ristaino, NC State’de William Neal Reynolds Bitki Patolojisi Seçkin Profesörü; Oindrila Hossain, Rajesh Paul ve Shuang Wu, Ph.D. NC State’deki öğrenciler; ve şimdi Stony Brook Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan NC State’de eski bir doktora sonrası olan Shanshan Yao.

Çalışma, NC Eyalet Şansölyesi Fakülte Mükemmellik Programının desteğiyle yapıldı; Kenan Mühendislik Teknolojisi ve Bilim Enstitüsü; NC State’in Bitki Bilimi Girişimi için Oyunu Değiştiren Araştırma Teşvik Programı (GRIP4PSI); ABD Tarım Bakanlığı’ndan NC Eyalet İnsan Sağlığı ve Çevre Pilot Proje Ödülü, 2019-67030-29311; USDA APHIS Farm Bill hibe numarası 3.0096; ve Ulusal Bilim Vakfı, hibe 1728370 altında.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.