微型气相色谱仪可以帮助农作物疾病早期检测

得到)研究人员正在开发一种微型气相色谱仪(GC)疾病的早期检测作物。

“据估计,每年美国农民失去12%的作物害虫和疾病,另外12%的“Gary McMurray说得到的食品加工技术部门的处长。

识别潜在的威胁到农作物健康,农民通常寻找疾病的身体症状,如变色或枯萎的叶子。然而,在许多情况下,这些症状是可见的时候,工厂已经死亡或死亡。和罪魁祸首病原体可能已经扩散到附近的植物,威胁整个作物的健康。

“关键是使农民能够得到早期诊断的结果,它允许他们采取行动为时已晚之前,“McMurray说。

得到的微气相色谱仪GC-on-chip设备。分离柱,气体与聚合物涂层内墙,大小的四分之一,热传导性检测器是一半大小的一分钱。两相结合时,设备本身是一个9伏电池的大小。

(佐治亚理工学院的照片:罗伯感觉)

McMurray说目标是能够适合几十个微GCs地面机器人,一个农民可以用在农田植物种植和样本在几分钟内得到结果。

”的理念是让机器人是一个移动的化学实验室,为农民提供实时数据。机器人提供了一个简单的方法来收集数据在一个非结构化的环境中像一个农场,“McMurray说。

因为所有植物和病原排放挥发性有机化合物(挥发性),这些排放可以用作化学标记的快速检测。构建微GC是比较容易的部分,得到高级研究科学家杰徐说。她解释说,现在的挑战是关联从植物释放的挥发性有机化合物的仪器,他们的健康状况。

“这是比较容易检测挥发性有机化合物的仪器,但是我们仍然有很长的路要走解释变化的植物挥发性有机化合物的混合物,”徐说。

困难在于理解植物如何应对当地的环境条件。例如,改变温度、湿度、土壤水分和营养水平,所有影响VOC的排放。

来确定排放是由于病原体,化学签名必须建立通过研究这些不同的环境条件下挥发释放。

研究人员计划进行现场测试使用的台式模型微GC 2014年夏天。与同事合作在美国农业部的农业研究服务,他们将测试桃树桃树根腐病疾病东南部水果和树坚果在拜伦研究实验室,Ga。我们的目标是收集空气和土壤样本,可以识别疾病的化学成分分析。

McMurray说部分收集到的样本将被保留为额外的实验室检测与传统的GC - ms证实微GC的有效性。团队将继续努力将其集成到一个作物野外采样和VOC的自主机器人平台数据分析。

“实时数据等传感技术的微观GC,当与其他收集的数据结合使用农场,可以彻底改变农民的能力来识别生病的植物身体症状出现之前,“McMurray补充道。

检测也意味着早干预,这将最终转化为美国农民的福音。“如果我们能减少一半的农作物损失由于疾病的12%,农民可能实现每年数十亿美元的收入,“McMurray说。

除了农业应用,微GC可能用于国土安全监控检测化学威胁,如气体在地铁和危险的爆炸物的汽车。

微GC项目进行合作研究人员得到保留,佐治亚理工学院的乔治·w·伍德拉夫机械工程学院和帕克h .小生物工程与生物科学研究所的植物病理学在乔治亚大学的农业和环境科学学院和美国农业部的农业研究服务。