Mga Nasusuot na Sensor: Mga Bagong Tool sa Pagkolekta ng Data para sa Phenotyping ng Plant

Upang makayanan ang pagtaas ng pandaigdigang pangangailangan ng pagkain, may pangangailangan na mapabuti ang mga ani ng pananim sa pamamagitan ng mahusay na phenotyping. Ang optical image-based phenotyping ay nagbigay-daan sa mga makabuluhang pag-unlad sa pag-aanak ng halaman at pamamahala ng pananim, ngunit nahaharap sa mga limitasyon sa spatial na resolution at katumpakan dahil sa non-contact approach nito.
Ang mga naisusuot na sensor na gumagamit ng mga sukat ng contact ay nag-aalok ng magandang alternatibo para sa in situ na pagsubaybay sa mga phenotype ng halaman at sa kanilang kapaligiran. Sa kabila ng maagang pag-unlad sa paglaki ng halaman at pagsubaybay sa microclimate, ang buong potensyal ng mga naisusuot na sensor para sa phenotyping ng halaman ay nananatiling hindi pa nagagamit.
Noong Hulyo 2023, nag-publish ang Plant Phenomics ng isang review na artikulo na pinamagatang "Wearable Sensors: New Data Collection Tools for Plant Phenotyping." Ang layunin ng papel na ito ay upang galugarin ang kakayahan ng mga naisusuot na sensor na subaybayan ang iba't ibang mga salik ng halaman at kapaligiran, na itinatampok ang kanilang mataas na resolution, versatility at minimal na invasiveness, habang tinutugunan ang mga kasalukuyang problema at nagbibigay ng mga solusyon.
Ang mga naisusuot na sensor ay nag-aalok ng isang rebolusyonaryong diskarte sa phenotyping ng halaman, na nalampasan ang mga limitasyon ng mga tradisyonal na non-contact na pamamaraan 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 mga phenotype ng halaman tulad ng pagpahaba, temperatura ng dahon, hydration, biopotential at mga tugon sa stress.
Ang mga makabagong teknolohiya tulad ng stretchable strain gauge at flexible electrode sensors ay umaangkop sa paglaki at morphology ng halaman, na nagpapadali sa real-time na in-situ na pagsubaybay.
Hindi tulad ng optical imaging, ang mga naisusuot na sensor ay hindi gaanong madaling kapitan sa mga salik sa kapaligiran at maaaring magbigay ng mas tumpak na data. Kapag sinusubaybayan ang temperatura at kahalumigmigan ng dahon, ang mga naisusuot na sensor ay gumagamit ng wireless na koneksyon 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, pagliit 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 sumusubaybay sa mga maagang palatandaan ng sakit o stress sa kapaligiran, tulad ng ultraviolet radiation at ozone exposure.
Ang mga naisusuot na sensor ay mahusay din sa pagsubaybay sa kapaligiran, sinusuri ang mga salik gaya ng temperatura ng hangin, halumigmig, liwanag, at ang pagkakaroon ng mga pestisidyo. Ang mga multimodal sensor sa magaan, nababanat na mga platform ay nangongolekta ng real-time na data na mahalaga sa pag-unawa sa mga microenvironment na nakakaimpluwensya sa paglago ng halaman.
Bagama't ang mga naisusuot na sensor ay may magandang pangako para sa phenotyping ng halaman, nahaharap din sila sa mga hamon gaya ng pagkagambala sa paglago ng halaman, mahinang mga interface na nagbubuklod, limitadong mga uri ng signal, at maliit na saklaw ng pagsubaybay. Kasama sa mga solusyon ang magaan, malambot, nababanat at transparent na mga materyales, pati na rin ang mga advanced na teknolohiya sa pagbubuklod at pagsasama ng maraming mode ng pagsukat.
Habang patuloy na sumusulong ang teknolohiya ng naisusuot na sensor, inaasahang gaganap ito ng mahalagang papel sa pagpapabilis ng phenotyping ng halaman, na nagbibigay ng higit na insight sa mga pakikipag-ugnayan sa kapaligiran ng halaman.