Mga Sensor na Maaring Isuot: Mga Bagong Kagamitan sa Pangongolekta ng Datos para sa Phenotyping ng Halaman

Upang makayanan ang pagtaas ng pandaigdigang pangangailangan sa pagkain, may pangangailangang mapabuti ang ani ng pananim sa pamamagitan ng mahusay na phenotyping. Ang optical image-based phenotyping ay nagbigay-daan sa mga makabuluhang pagsulong sa pagpaparami ng halaman at pamamahala ng pananim, ngunit nahaharap sa mga limitasyon sa spatial resolution at katumpakan dahil sa non-contact approach nito.
Ang mga wearable sensor na gumagamit ng mga contact measurement ay nag-aalok ng isang promising na alternatibo para sa in situ monitoring ng mga phenotype ng halaman at ng kanilang kapaligiran. Sa kabila ng mga maagang pagsulong sa paglaki ng halaman at microclimate monitoring, ang buong potensyal ng mga wearable sensor para sa phenotyping ng halaman ay nananatiling hindi pa nagagamit.
Noong Hulyo 2023, naglathala ang Plant Phenomics ng isang artikulo sa pagsusuri na pinamagatang “Wearable Sensors: New Data Collection Tools for Plant Phenotyping.” Ang layunin ng papel na ito ay upang tuklasin ang kakayahan ng mga wearable sensor na subaybayan ang iba't ibang salik ng halaman at kapaligiran, na itinatampok ang kanilang mataas na resolution, versatility at minimal invasiveness, habang tinutugunan ang mga umiiral na problema at nagbibigay ng mga solusyon.
Ang mga wearable sensor ay nag-aalok ng isang rebolusyonaryong diskarte sa phenotyping ng halaman, na lumalampas sa mga limitasyon ng tradisyonal na mga pamamaraan na hindi nakaugnay tulad ng optical imaging. Nag-aalok ang mga ito ng mataas na spatial resolution, versatility at minimal invasiveness, na nagbibigay-daan sa pagsukat ng iba't ibang phenotype ng halaman tulad ng elongation, temperatura ng dahon, hydration, biopotential at mga tugon sa stress.
Ang mga makabagong teknolohiya tulad ng mga stretchable strain gauge at flexible electrode sensor ay umaangkop sa paglaki at morpolohiya ng halaman, na nagpapadali sa real-time in-situ monitoring.
Hindi tulad ng optical imaging, ang mga wearable sensor ay hindi gaanong madaling kapitan ng mga salik sa kapaligiran at maaaring magbigay ng mas tumpak na datos. Kapag sinusubaybayan ang temperatura at halumigmig ng dahon, ang mga wearable sensor ay gumagamit ng wireless connectivity at mga advanced na materyales upang magbigay ng maaasahan at tumpak na mga sukat.
Ang mga sensor na may flexible electrodes ay nagbibigay ng mga pagsulong sa pagsukat ng mga biopotential, pagbabawas ng pinsala sa halaman, at pagbibigay ng patuloy na pagsubaybay. Ang pagtuklas ng mga tugon sa stress ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng paggamit ng mga sensor na nagmomonitor ng mga maagang palatandaan ng sakit o stress sa kapaligiran, tulad ng ultraviolet radiation at pagkakalantad sa ozone.
Ang mga wearable sensor ay mahusay din sa pagsubaybay sa kapaligiran, na sumusuri sa mga salik tulad ng temperatura ng hangin, halumigmig, liwanag, at presensya ng mga pestisidyo. Ang mga multimodal sensor sa magaan at nababaluktot na mga platform ay nangongolekta ng real-time na datos na mahalaga sa pag-unawa sa mga microenvironment na nakakaimpluwensya sa paglaki ng halaman.
Bagama't malaki ang posibilidad ng mga naisusuot na sensor para sa phenotyping ng halaman, nahaharap din ang mga ito sa mga hamon tulad ng panghihimasok sa paglaki ng halaman, mahinang binding interface, limitadong uri ng signal, at maliit na sakop ng pagsubaybay. Kabilang sa mga solusyon ang magaan, malambot, nababanat, at transparent na mga materyales, pati na rin ang mga advanced na teknolohiya sa bonding at pagsasama ng maraming mode ng pagsukat.
Habang patuloy na umuunlad ang teknolohiya ng mga wearable sensor, inaasahang gaganap ito ng mahalagang papel sa pagpapabilis ng phenotyping ng halaman, na magbibigay ng mas malawak na pananaw sa mga interaksyon ng halaman sa kapaligiran.