日本東北大學副教授宮本浩一郎等人開發了一款能夠用光測量植物健康狀況的感測器。這款感測器貼在葉片背面即可測量植物的營養狀態和壓力程度，並透過無線通信傳輸資料。感測器可以連續使用一個月以上，方便用於農業、林業及生態系統領域的研究。
這項研究成果由研究團隊與京都大學助教上妻馨梨（研究當時在東北大學任職）共同完成，論文已發表在國際科學期刊上。在農業及林業領域，掌握植物的營養狀態和壓力程度非常重要。
東北大學等機構開發的能夠監測作物健康狀況的光感測器。感測器安裝在葉片背面（供圖：東北大學）
如果能夠及早發現農作物營養狀況的惡化情況，就可以施肥來改善狀況並確保產量。如果能夠了解全球暖化導致植物產生的壓力、脅迫變化，就更容易研究氣候變遷對生態系統的影響。
儘管目前已經有檢測植物健康狀態的技術，但需要人靠近植物並使用昂貴的裝置進行測量。不僅費時費力，且不易高頻率監測山間樹木等植物。雖然也有從空中用無人航空載具等設備進行測量的方法，但陽光的照射情況每天都在變化，必須對數據進行校準，從而存在技術難題。
研究團隊開發了一款安裝在葉片背面的微型器件，可以實施健康狀況的遠程監測。用器件内置的光源照射葉片並透過感測器測量反射光，就可以根據特定波長的光來掌握葉片中的色料含量，依據這個量便可推測出植物必需營養元素之一——氮的含量變化。根據其他波長的光還可以瞭解植物經受的壓力程度。
該感測器的製作成本約幾千日元，有助於降低測量成本。以每小時進行一次測量爲例，該裝置可在電池耗盡前連續使用一個月左右；如果降低測量頻率，則可以延長使用時間。
原文：《日本經濟新聞》、2024/10/29
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Sensing and Bio-Sensing Research
論文：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
