أداة ذكية لتشخيص الأمراض النباتية

الأجهزة الحديثة متكاملة معالهواتف الذكية تخترق جميع مجالات النشاط البشري. جاؤوا الأدوات الذكية والزراعة. سيسمح تطوير علماء من الجامعة الأمريكية في نورث كارولينا للمهندسين الزراعيين والبستانيين بتشخيص الأمراض النباتية بسرعة في غضون دقائق في غضون دقائق.

حاليا لتحديد المرضيجب أخذ عينات من النباتات ونقلها إلى المختبر. يستغرق التحليل أيضًا وقتًا طويلاً ، وأحيانًا يصل إلى عدة ساعات. لذلك ، فإن إجمالي الوقت اللازم لتحديد المرض يمتد لأيام أو أسابيع. خلال هذا الوقت ، يمكن أن يصيب المرض العديد من النباتات وينتشر في مناطق زراعية كبيرة.

وقد تطور العلماء من ولاية كارولينا الشماليةمنهجية لتشخيص المرض من خلال تحليل المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) التي تفرزها أوراق النبات. الجهاز يعمل جنبا إلى جنب مع الهاتف الذكي.

كل مرض من النبات يؤدي إلى تغييراتالتركيب الكيميائي للمركبات العضوية المتطايرة التي تنتجها أوراق الشجر. يسمح التحليل بتحديد فريد لكل مرض وفقا لتكوين المركبات العضوية المتطايرة. يسمح لك الجهاز المدمج بالتحليل السريع والمباشر على قطعة الأرض الزراعية.

منهجية التحليل بسيطة إلى حد ما. يتم وضع ورقة طازجة منتقاة من نبات مريض في أنبوب فارغ مختوم. بعد 15 دقيقة ، من الضروري تشبع الهواء داخل الأنبوب الناتج عن ورقة من المركبات العضوية المتطايرة ، يتم سحب الهواء من الأنبوب باستخدام أنبوب بلاستيكي رقيق.

الطرف الثاني من الأنبوب يذهب إلى الكاميرا مع ورقةمؤشر ، مع الكواشف الخاصة التي تغير اللون اعتمادا على التركيب الكيميائي للهواء. تسمح لك مقارنة لون شريط الورق الإرشادي بصور التحكم بتحديد المرض بدقة في المصنع.

ويستند تكوين الكواشف على العضويةالأصباغ في النصف مع الكواشف الخاصة القائمة على جزيئات الذهب النانوية. يقوم الجهاز بتشخيص المرض بدقة حتى مع وجود تركيز منخفض جدًا للمواد الموجودة في المركبات العضوية المتطايرة. لذلك تم تشخيص إصابات نباتات الفيتوفثورا ، التي تسببت في ظهور آفة متأخرة في أوراق الطماطم ، بدقة 95 ٪.

في المرحلة المقبلة من تطوير النظام ، والعلماءتريد أتمتة عملية مقارنة لون المؤشر مع عينات التحكم. ويجري تطوير تطبيق خاص لهذا الغرض. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطوير سلسلة من المؤشرات للتعرف على مجموعة واسعة من الأمراض.

المصدر: الطبيعة