国外研发用于评估植物养分的便携式拉曼光谱传感器

据外媒报道，如果作物植物没有获得足够的养分，它们的氮含量通常会低于正常水平。一种便携式的新设备可以让农民当场检查这些水平，这样他们就可以尽快开始解决这个问题。由新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)的一个团队开发的原型小工具实际上是一个紧凑的拉曼光谱传感器。

与全尺寸的同类产品一样，它的工作原理是将单色激光照射到样品上--在本例中是一片活叶。该材料中的分子随之振动，以独特的方式散射光。因此，通过分析该散射光，可以确定样品中存在哪些化学物质。

在农业应用中使用这种技术时，通常必须将植物样品从田间带到实验室的台式拉曼光谱仪上。相比之下，新设备可以携带到田间，并在众多正在生长的植物叶子上使用。

除了通过低氮水平检测养分不足，该传感器还可以通过测量其他代谢物的水平来识别其他问题。例如，如果一株植物被称为类胡萝卜素的色素水平异常低，那么它可能患有“避荫综合征”--出现这种情况时会阻碍植物叶片的发育，并在此过程中产生结构上的缺陷。

“该传感器在多个蔬菜品种上进行了演示，并支持生产营养丰富的低成本蔬菜的努力”，该研究的共同首席作者Nam-Hai Chua教授说。“将这项工作推广到更多种类的作物上，可能有助于在全球范围内提高作物产量，增强气候适应性，并通过减少化肥使用量来减轻环境污染。”