Фотонный нос поможет определить тлю на клубнике

Исследователи Университета Астон в сотрудничестве с коллегами Университетского колледжа Харпера Адамса приступили к разработке технологии, использующей свет для мониторинга здоровья сельскохозяйственных культур.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, ежегодно из-за вредителей теряется до 40% мирового урожая. Болезни растений каждый год обходятся мировой экономике более чем в 220 миллиардов долларов, а инвазивные насекомые – не менее чем в 70 миллиардов долларов.

Первой культурой для данного исследования и тестирования новой технологии будет земляника садовая (клубника). Эта культура оценивается в 350 миллионов фунтов стерлингов для экономики Великобритании, но земляника садовая уязвима для картофельной тли. При серьезном заражении тлей урожай ягод практически уничтожается.

В настоящее время клубнику от тли обрабатывают пестицидами, но из-за воздействия на окружающую среду и предпочтений потребителей в экологически чистой продукции возрастает потребность в поиске альтернатив или сокращении агрохимии. Однако, в том и другом случае популяция вредителей должна быть невелика. Поэтому в комплексной борьбе с вредителями важна система раннего предупреждения.

«Однако большинство электронных носов используют электрохимические датчики, которые имеют серьезные проблемы с чувствительностью, эффекты старения датчика и отсутствие специфичности. Мы намерены решить эту проблему, опираясь на быстро развивающуюся технологию фотоники - науки о свете - и сотрудничая с учеными из других дисциплин», - сказал профессор Дэвид Уэбб из Астонского института фотонных технологий (AIPT).

Он отметил, что в новом проекте британские ученые задействуют последние разработки в области технологий фотоники, что позволит анализировать низкие уровни летучих органических соединений (ЛОС), выделяемых растениями, когда их здоровье находится под угрозой. Это вместе с оборудованием для машинного обучения сделает возможным применение фотонного электронного носа с искусственным интеллектом в коммерческих условиях.

Д-р Джо Робертс из колледжа Харпера Адамса добавил: «С прогнозируемым ростом населения мира от сельскохозяйственного сектора требуют более высоких урожаев. Сокращение потерь урожая в рамках существующих производственных систем повысит продовольственную безопасность без увеличения использования ресурсов».

12-месячный проект получит финансирование в 200 000 фунтов стерлингов от Исследовательского совета по биотехнологии и биологическим наукам (BBSRC) и британского Совета по исследованиям окружающей среды.