據(jù)外媒報(bào)道，如果作物植物沒(méi)有獲得足夠的養(yǎng)分，它們的氮含量通常會(huì)低于正常水平。一種便攜式的新設(shè)備可以讓農(nóng)民當(dāng)場(chǎng)檢查這些水平，這樣他們就可以盡快開始解決這個(gè)問(wèn)題。由新加坡-麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟(SMART)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的原型小工具實(shí)際上是一個(gè)緊湊的拉曼光譜傳感器。

與全尺寸的同類產(chǎn)品一樣，它的工作原理是將單色激光照射到樣品上--在本例中是一片活葉。該材料中的分子隨之振動(dòng)，以獨(dú)特的方式散射光。因此，通過(guò)分析該散射光，可以確定樣品中存在哪些化學(xué)物質(zhì)。

在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中使用這種技術(shù)時(shí)，通常必須將植物樣品從田間帶到實(shí)驗(yàn)室的臺(tái)式拉曼光譜儀上。相比之下，新設(shè)備可以攜帶到田間，并在眾多正在生長(zhǎng)的植物葉子上使用。

除了通過(guò)低氮水平檢測(cè)養(yǎng)分不足，該傳感器還可以通過(guò)測(cè)量其他代謝物的水平來(lái)識(shí)別其他問(wèn)題。例如，如果一株植物被稱為類胡蘿卜素的色素水平異常低，那么它可能患有“避蔭綜合征”--出現(xiàn)這種情況時(shí)會(huì)阻礙植物葉片的發(fā)育，并在此過(guò)程中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的缺陷。

“該傳感器在多個(gè)蔬菜品種上進(jìn)行了演示，并支持生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)豐富的低成本蔬菜的努力”，該研究的共同首席作者Nam-Hai Chua教授說(shuō)。“將這項(xiàng)工作推廣到更多種類的作物上，可能有助于在全球范圍內(nèi)提高作物產(chǎn)量，增強(qiáng)氣候適應(yīng)性，并通過(guò)減少化肥使用量來(lái)減輕環(huán)境污染。”