Слушая растения: разработан сенсор для обнаружения атак на посевы

Запах свежескошенной травы — это на самом деле сигнал бедствия растений, эквивалент крика о помощи при атаке. Растения выделяют особые невидимые и не имеющие запаха для человека соединения — зелёные листовые летучие вещества (green leaf volatiles), когда их повреждают вредители или болезни. Этот химический сигнал очень специфичен для типа стресса.

Исследователь из Университета Джорджии Рамараджа Рамасами разрабатывает химический сенсор для обнаружения этих летучих веществ, которые предупреждают о проблемах задолго до появления видимых симптомов.

Потенциальное применение в сельском хозяйстве

• Сокращение потерь и химикатов: Ежегодные потери урожая в США от вредителей и патогенов оцениваются в $33 млрд. Вместо профилактического опрыскивания всего поля фермеры смогут использовать сеть сенсоров, чтобы локализовать обработку только поражённых участков.
• Борьба с порчей при хранении: Сенсор может обнаруживать самые ранние признаки гниения фруктов и овощей в хранилищах (например, в мешке с луком) задолго до того, как это станет заметно человеку, позволяя изолировать испорченный продукт.

Принцип работы сенсора

Устройство работает по аналогии с глюкометром: оно настроено на распознавание только специфических молекул, связанных со стрессом или разложением растений, и не реагирует на пыль, пыльцу или пестициды в воздухе. Сенсор обладает исключительно высокой чувствительностью к минимальным концентрациям летучих веществ.

Текущий статус исследований

Рамасами уже опубликовал работу по детекции трёх растительных летучих веществ в журнале Analyst. Его текущие исследования, частично финансируемые Национальным научным фондом (NSF), сосредоточены на обнаружении конкретного химического вещества, выделяемого многими культурами при патогенной инфекции. Вместе с коллегами по университету он работает над оптимизацией технологии для полевого использования и надеется вскоре представить устройство для тестирования.