😢 Проблема: болезни выращиваемых растений ежегодно вызывают 20–40% потерь мирового урожая. Из-за этого получается произвести меньше продуктов питания, сокращается разнообразие видов сельскохозяйственных культур и тратится много средств на борьбу с болезнями растений. Бывает, что такая борьба вредит людям и экологии, поскольку многие средства против болезней растений токсичны.
😎 Решение: электронный пластырь для сельскохозяйственных растений, который на ранних стадиях обнаруживает болезни и другие угрозы для урожая. Это небольшое устройство 30 мм в длину, которое состоит из гибкого материала с датчиками и электродами на основе серебряных нанопроволок. Пластырь выявляет наличие различных патогенов, таких как вирусные и грибковые инфекции, а также предупреждает о возможных стрессах для урожая, например от засухи или засоления почвы.
🤔 Как работает: пластырь размещают на нижней стороне листьев — там больше пор, через которое растение «дышит», обмениваясь газами с окружающей средой. Датчики пластыря контролируют температуру и влажность окружающей среды, а также количество влаги, которую растения испаряют через листья.
Работу пластыря проверили на помидорах в теплицах. Растения были инфицированы вирусом пятнистого увядания томатов — от него отмирают листья, альтернариозом — от него плоды гниют, и фитофторозом — самым вредоносным для помидоров грибковым заболеванием. Помимо этого, растения подвергали различным стрессам: чрезмерному поливу, засухе, недостатку света и высокому содержанию солей в воде. Пластырь выявил проблемы до того, как они стали очевидны. Например, он обнаружил вирус пятнистого увядания томатов через четыре дня после заражения растения, в то время как физические симптомы заболевания обычно не проявляются в течение 10–14 дней.
🤨 И что? Такие пластыри ещё предстоит испытать в полевых условиях вне теплицы. Если всё пройдёт хорошо, пластыри начнут производить массово и их будут использовать для контроля за состоянием урожая. Ведь помимо необходимости сократить потери урожая, есть потребность в его увеличении. Людей на планете становится всё больше, и им нужна еда. Прогнозируют, что к 2050 году нынешнюю производительность продуктов питания придётся увеличить примерно на 60%, чтобы накормить примерно 10 миллиардов людей во всём мире.
🧑💻 Кто: исследователи Университета штата Северная Каролина, США.
Источники: eurekalert.org и science.org
