如何利用光科学来减少对作物农药的使用 | 绿讯

农作物病虫害是主要农业灾害之一。它具有种类多、影响大、并时常爆发成灾的特点，其发生范围和严重程度对农业生产常造成重大损失。更好的病虫害监测技术将大大有助于减少农作物的损失。而减少现有生产系统中的作物损失将在不增加资源使用的情况下改善粮食安全。
近日，中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会，绿会）国际部从国际知名期刊获悉一篇关于利用光科学来减少对作物农药使用的研究。绿会国际部现将该文整理编译如下，供感兴趣的读者参考。

图源：CC0 Public Domain

英国阿斯顿大学（Aston University）和哈珀亚当斯大学（Harper Adams University）两所大学的专家正在合作研究开发利用光来监测农作物健康的技术，目的是启动一个新项目，开发一种光子“鼻子”，用于监测农作物虫害和植物疾病。这项研究发表在《国际水果科学杂志》上。

根据联合国粮食及农业组织（FAO）的数据，全球农作物产量每年因虫害损失高达40%。每年，植物疾病给全球经济造成的损失超过2200亿美元，入侵昆虫至少造成700亿美元的经济损失。

这项研究将用草莓来测试这项新技术。这种水果为英国带来了3.5亿英镑的经济价值，但它很容易受到马铃薯蚜虫的侵害，并且这种蚜虫有可能毁掉草莓一年的收成。

目前的农作物几乎都在使用杀虫剂，但由于对环境的影响，寻找杀虫剂替代品的压力越来越大。其中一种方法是使用综合虫害管理(IPM)来建立一个早期预警系统。这个系统将监测植物的虫害和疾病，从而不必向植物喷洒化学药品。

这个新项目利用了光子学技术的最新发展，可以分析植物释放的低水平挥发性有机化合物(VOCs)，从而分析植物的健康状况。这项技术使得人工智能在商业环境中得以实际应用。

阿斯顿光子技术研究所(AIPT)的大卫·韦伯教授（David Webb）表示:“更好的病虫害监测技术将大大有助于减少农作物的损失。然而，大多数电子鼻使用的是电化学传感器，这些传感器存在灵敏度问题、传感器老化效应等问题。我们打算在快速发展的光子技术(光科学)的基础上解决这个问题，同时与其他学科的科学家合作。”

这个为期12个月的项目将获得来自生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)以及自然环境研究委员会20万英镑的资助。

哈珀亚当斯大学的乔·罗伯茨博士（Joe Roberts）说:“随着全球人口的预计增长，农业部门实现更高粮食产量的压力将越来越大。减少现有生产系统中的作物损失将在不增加资源使用的情况下改善粮食安全。我们打算建立一个由农业科学、光学传感和机械学习专家组成的跨学科社区，以开发新的植物健康监测平台，通过局部病虫害监测来发现病虫害多发区，从而提高农业粮食产量。”

参考文献：https://phys.org/news/2022-07-science-pesticides-crops-pests-diseases.html

编译：Sara

审核：Daisy

编辑：Tommy