怎么让农作物自己“开口说话”，告诉你缺水了、有病害等生理状态？

位于杭州钱塘区的中国计量大学生命科学学院徐沛教授团队，联合清华大学、河南大学等机构，研发了高通量、低成本植物可穿戴传感器系统PlantRing（植物手环），相关成果于近日登上了植物学顶刊《PlantCommunications》，并在江苏、浙江等地的农业科研基地投入应用。

植物手环研究团队将天然蚕丝碳化成应力敏感的纳米材料，赋予了材料对微小形变的高灵敏度响应能力，制成了属于植物的“健康手环”。

这种材料能精准捕捉低于10微米级的茎秆周长变化，并以此为依据，指导品种选育或者反馈灌溉。

这是怎么实现的？

植物的生长会导致植物手环的电阻随着茎直径同步变化。比如，植物的茎在晚上吸水会变粗、在白天因蒸腾作用失水会变细，相较于通过土壤湿度间接监测的反馈方式，植物手环可以直接测量植物自身生长状态，更快速、精准地破解植物的“无声语言”，从而在减少灌溉用水的同时提升果实甜度，实现“节水+提质”双重效果。

研究团队通过模块化设计，开发了小体积、低成本的高通量数据采集模块，更适用于真实的农业应用场景。

模块重量仅20克，不会对植物生长造成影响，且在风雨、日晒条件下表现依旧稳定。

它在采集信号的同时，能将数据实时传输至云端，配套开发的智能决策系统将根据实时数据自动生成“浇水建议”“施肥方案”，呈现在云服务器上，并计划通过移动端应用推送至农户，农户打开手机，即可查看作物生理报告，包括水分状态、昼夜节律等关键指标。

在河庄街道新江村的“杭州农发都市田园-钱塘蔬菜共富农场”玻璃温室中，与中国计量大学合作部署的50多部植物手环设备正实时监测番茄、菜豆的茎秆变化。

“传统农业灌溉方式主要根据经验来灌溉，有时不够精准。戴上这款植物手环之后，栽培番茄的用水量降至土壤传感器的二分之一，传统灌溉方式的三分之一，番茄甜度还提升了，我们也更省心了。”农场相关负责人很满意。