農作物威脅是農業領域正面臨的問題，因此，即時、準確了解農作物的健康狀況，非常重要，這將直接影響到其生產力和損失的程度。
麻省理工學院和新加坡-麻省理工學院科研中心(SMART)的研究人員利用創新技術開發一種植物壓力感測器，其由奈米碳管製成，能夠檢測植物中的關鍵壓力訊號，這項研究成果已發表在《Nature Communications》期刊上。這一技術的應用將實現即時作物監測，有助於農民們更早地發現並解決過度光、熱、昆蟲和微生物攻擊等問題。
植物細胞在受到攻擊時，會釋放過氧化氫作為求救訊號，水楊酸在植物的生長、發育和逆境反應中，會發揮調節作用。研究人員開發的感測器能夠檢測植物體內，對壓力產生的兩種訊號分子：過氧化氫和水楊酸，作為早期預警系統的指標，以準確地告知使用者植物目前所承受的壓力種類。由於每種化學變化都具有其獨特的壓力指紋，因此，使用者可以透過即時感知化學變化的升降，辨識作物不同的壓力形態。
為了將感測器嵌入小白菜植物中，研究人員將它們溶解在溶液中，然後小心地塗抹在植物葉片的背面，使得感測器能夠無縫穿透葉片表面微小的氣孔。一旦進入內部，感測器就會導航至葉肉，這是葉片內發生重要植物過程的地方。在葉肉內，感測器開始發揮關鍵作用。它們能夠偵測並監測任何發出壓力訊號的化學變化。這些變化是植物健康及其直接環境的重要指標。為了捕捉這些數據，研究人員使用紅外線攝影機來檢測感測器觸發的微妙化學變化，並將這些訊號轉換為既可操作且即時的視覺數據。
植物壓力感測器使農民能夠即時了解農作物的健康狀況，從而能夠快速做出明智的決定，防止對植物造成重大壓力或損害。這項技術代表農業實踐的重大進步，未來，將有助於實現更高效、更環保的農業生產模式，為農民提供更多的資源。
資料來源:
1. https://www.nature.com/articles/s41467-024-47082-1 (Nature Communications)
2. https://news.mit.edu/2024/plant-sensors-could-be-early-warning-system-farmers-0417 (MIT News)
3. https://www.seedworld.com/us/2024/04/19/plant-stress-sensors-could-revolutionize-crop-management/ (SeeWord)
4. https://www.earth.com/news/sensors-that-detect-plant-stress-could-revolutionize-farming/ (earth.com)
5. https://www.enn.com/articles/74449-plant-sensors-could-act-as-an-early-warning-system-for-farmers (ENN)
