Умный гаджет для диагностики заболеваний растений
Современные устройства интегрированные со смартфонами проникают во все сферы деятельности человека. Пришли смарт-гаджеты и в сельское хозяйство. Разработка ученых из американского Университета Северной Каролины позволит агрономам и садоводам любителям оперативно в считанные минуты диагностировать заболевания растений.
В настоящее время для определения болезни растения необходимо брать пробы и переправлять их в лабораторию. Проведение анализа также занимает достаточно продолжительное время, порой до нескольких часов. Поэтому общее время необходимое для определения заболевания растягивается на дни или недели. За это время заболевание может поразить многие растения и распространиться на большие сельскохозяйственные площади.
Ученые из Северной Каролины разработали методологию позволяющую диагностировать болезнь по анализу летучих органических соединений (ЛОС), выделяемых листвой растения. Устройство работает совместно со смартфоном.
Каждое заболевание растения приводит к изменениям химического состава ЛОС, продуцируемого листвой. Анализ позволяет однозначно идентифицировать каждое конкретное заболевание по составу ЛОС. Компактное устройство позволяет провести анализ быстро и непосредственно на сельскохозяйственном участке.
Методология анализа достаточно проста. В герметичную пустую пробирку помещается свежесорванный лист заболевшего растения. По истечении 15 минут, необходимых для насыщения воздуха внутри пробирки продуцируемых листом ЛОС, из пробирки делают забор воздуха при помощи тонкой пластиковой трубки.
Второй конец трубки выходит в камеру с бумажным индикатором, со специальными реагентами, изменяющими цвет в зависимости от химического состава воздуха. Сравнение цвета индикативной бумажной полоски с контрольными изображениями позволяет точно определить заболевание растения.
Состав реагентов основан на органических красителях пополам со специальными реагентами на основе наночастиц золота. Устройство достаточно точно диагностирует заболевания даже при очень малой концентрации веществ содержащихся в ЛОС. Так грибок Phytophthora infestans, вызывающий фитофтороз в листьях томата был диагностирован с точностью до 95%.
На следующей стадии разработки системы ученые хотят автоматизировать процесс сравнения цвета индикатора с контрольными образцами. Для этого разрабатывается специальное приложение. Кроме того для распознавания более широкого спектра заболеваний разрабатываются несколько серий индикаторов.