日本东北大学副教授宫本浩一郎等人开发了一款能够用光测量植物健康状况的传感器。这款传感器贴在叶片背面即可测量植物的营养状态和压力程度，并通过无线通信传输数据。传感器可以连续使用一个月以上，方便用于农业、林业及生态系统领域的研究。
这项研究成果由研究团队与京都大学助教上妻馨梨（研究当时在东北大学任职）共同完成，论文已发表在国际科学期刊上。在农业及林业领域，掌握植物的营养状态和压力程度非常重要。
东北大学等机构开发的能够监测作物健康状况的光传感器。传感器安装在叶片背面（供图：东北大学）
如果能够及早发现农作物营养状况的恶化情况，就可以施肥来改善状况并确保产量。如果能够了解全球变暖导致植物产生的压力、胁迫变化，就更容易研究气候变化对生态系统的影响。
尽管目前已经有检测植物健康状态的技术，但需要人靠近植物并使用昂贵的装置进行测量。不仅费时费力，且不易高频率监测山间树木等植物。虽然也有从空中用无人机等设备进行测量的方法，但阳光的照射情况每天都在变化，必须对数据进行校正，从而存在技术难题。
研究团队开发了一款安装在叶片背面的微型器件，可以实现健康状况的远程监测。用器件内置的光源照射叶片并通过传感器测量反射光，就可以根据特定波长的光来掌握叶片中的色素含量，依据这个量便可推测出植物必需营养元素之一——氮的含量变化。根据其他波长的光还可以了解植物经受的压力程度。
该传感器的制作成本约几千日元，有助于降低测量成本。以每小时进行一次测量为例，该装置可在电池耗尽前连续使用一个月左右；如果降低测量频率，则可以延长使用时间。
原文：《日本经济新闻》、2024/10/29
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Sensing and Bio-Sensing Research
论文：Analysis of plant physiological responses based on leaf color changes through the development and application of a wireless plant sensor
DOI：10.1016/j.sbsr.2024.100688
