Welkom bij Moderne landbouw !
home

Een mechanische neus kan boeren helpen hun planten af ​​te luisteren

Het idee komt van professor Jack Schultz van de Universiteit van Missouri, die een korte vermelding verdiende in het verbazingwekkende artikel van Michael Pollan over plantintelligentie in de New Yorker .

Schultz, een chemisch ecoloog, pionierde in de jaren tachtig enkele van de eerste onderzoeken naar plantcommunicatie. Hij werkt nu aan de ontwikkeling van een mechanische neus die een boer kan gebruiken om de chemische alarmbellen op te vangen van een gewas dat wordt aangevallen. Als het werkt (wat een als blijft) zouden boeren bestrijdingsmiddelen met een hoge mate van precisie kunnen toepassen.

De toekomstige technologie hangt af van het inzicht dat planten, wanneer ze geconfronteerd worden met stress, zal een boeket geuren vrijgeven die specifiek zijn voor die stress. “Dus als je een tabaksplant bent, ", zegt Schultz, "en rups 'A' aanvallen, je stoot één set geuren uit. Als soort 'B' langskomt, je zou nog een set uitzenden.” Een behoorlijk gevoelige neus zou in staat zijn om de plant of planten te identificeren die worden aangevallen en de identiteit van de aanvaller, allemaal van de unieke vingerafdruk van geuren die een plant in de lucht spuwt.

Mensen zijn niet helemaal vreemd aan plantsignalen. De geur van een vers gemaaid gazon is een soort plantencommuniqué, waarschijnlijk iets zeggend in de trant van "WTF?!?!"

Om een ​​rijker beeld te krijgen van plantgesprekken is een uiterst precieze neus nodig, die mensen missen, maar honden wel. Wijngaarden in Californië contracteren hondentrainers om invasieve wolwormen op te sporen. "Dus als je de neus van een hond zou kunnen dupliceren, ", zegt Schultz, “je kon de wereld van chemische signalering zien. Wij mensen zijn daar gewoon niet op ingesteld.”

“Hoe meer we nadenken over hoe planten hun eigen middelen hebben om zichzelf te beschermen, ” legt Schultz uit, "hoe meer je dat zou kunnen gebruiken om hopelijk het gebruik van kunstmatige pesticiden te vervangen."

Andere dieren kennen stukjes en beetjes plantentaal, dat is precies de reden waarom de planten de signalen in de eerste plaats zouden kunnen afgeven. Wanneer een rups begint te kauwen op een maïsoogst, Schultz heeft gevonden, de plant geeft een baken af ​​voor wespen om het probleem op te lossen.

De National Science Foundation heeft het project van Schultz gefinancierd met een Early Concept Grant for Exploratory Research (EAGER) omdat de stichting het als een risicovolle, project met een hoge beloning. Wat het project zo riskant maakt, is dat niemand ooit een mechanische neus heeft gebouwd met de gevoeligheid om plantensignalen in de open lucht te herkennen.

Schultz's eerdere laboratoriumonderzoeken hebben planten in glazen containers verzegeld om hun geuren te concentreren voor detectie. De mechanische neus zou veel zwakkere signalen moeten kunnen ruiken, en, Daarbovenop, kies een handvol verbindingen in de lucht om genoeg informatie te krijgen om de schuldige achter een plantaanval te veroordelen.

Vanaf nu, de neus die hij heeft ontwikkeld met professor Xudong (Sherman) Fan, een biologisch ingenieur aan de Universiteit van Michigan, kan geuren detecteren bij voldoende lage concentraties, maar moet nog buiten worden getest. Als er volgend voorjaar een prototype komt, Schultz verwacht het binnen te testen tussen een raster van planten, sommige ziek en sommige gezond, alvorens het naar echte landbouwvelden te brengen.

Zelfs als de neus zijn belofte niet nakomt, veel boeren profiteren al van de nieuwe wetenschap van plantcommunicatie. In Afrika, een project genaamd Push-Pull Agriculture beschermt graangewassen tegen de dreiging van stengelboordermotten. Grassen geplant rond maïs en sorghum "trekken" het ongedierte met de geur van wat een smakelijkere maaltijd lijkt te zijn. Tegelijkertijd, laagblijvende planten tussen de gewassen "duwen" de motten weg met een andere chemische verbinding.

Met een goed begrip van plantcommunicatie, een boer zou signaalstoffen voor haar eigen doeleinden kunnen gaan gebruiken. een licht, geurwaarschuwing kan droogteresistentie veroorzaken. Een ander zou de afweer van een plant tegen een bepaald soort plaag versterken en weer een ander zou insectenbewakers inschakelen.

“Hoe meer we nadenken over hoe planten hun eigen middelen hebben om zichzelf te beschermen, ” legt Schultz uit, "hoe meer je dat zou kunnen gebruiken om hopelijk het gebruik van kunstmatige pesticiden te vervangen."

Met andere woorden, het begrijpen van de chemische taal van planten kan de bedrijfskosten verlagen en de milieueffecten voor boeren over de hele wereld beperken.

Hoe zeg je "recht op" in plantaardige stoffen?


planten
Moderne landbouw

Moderne landbouw