Abstrakt

Najnowsze postępy w technologiach detekcji roślin znacząco poprawiły wydajność rolnictwa, jednocześnie zmniejszając nakłady zasobów, co przekłada się na wyższe plony dzięki umożliwieniu wczesnego wykrywania chorób, precyzyjnej diagnostyki oraz optymalizacji stosowania nawozów i pestycydów. Każda z zastosowanych technologii oferuje unikalne korzyści, odpowiednie dla różnych rodzajów działalności rolniczej, programów hodowlanych i badań laboratoryjnych. Niniejszy artykuł przeglądowy podsumowuje kluczowe cechy docelowe, struktury endogenne i metabolity, które stanowią punkty centralne dla technologii diagnostyki i detekcji roślin. Następnie omówiono konwencjonalne technologie detekcji roślin oparte na odbiciu światła i fluorescencji, które wykorzystują fitopigmenty liści i fluorofory, takie jak chlorofile. Metody te, wraz z zaawansowanymi strategiami analitycznymi wykorzystującymi uczenie maszynowe, umożliwiają dokładne wykrywanie i klasyfikację stresu wykraczającą poza ogólną ocenę stanu zdrowia roślin i stresu. Następnie omówiono zaawansowane techniki optyczne, takie jak spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) i spektroskopia Ramana, które umożliwiają precyzyjne pomiary różnych metabolitów roślin i ich składników strukturalnych. Ponadto przedstawiono projektowanie i zastosowania nanotechnologicznych czujników chemicznych, zdolnych do wysoce czułej i selektywnej detekcji specyficznych fitochemikaliów, w tym fitohormonów i wtórnych przekaźników sygnału, które regulują procesy fizjologiczne i rozwojowe w stężeniach mikro- i submikromolarnych. Dzięki doborowi odpowiednich metod pomiaru, produkcja rolna i powiązane z nią działania badawcze mogą ulec znacznej poprawie. Twoja treść znajduje się tutaj