记者3月19日从浙江大学获悉，应用了生物系统工程与食品学院国际教育局团队的刘向江，应义斌，信息与电子工程学院的王小智和农业生物技术学院的胡中原灵活的可穿戴电子技术使植物的表面在植物的自然生长状态下成功地监测了草本体内水分的动态传输和分布。 还发现植物果实的生长和光合作用不同步，这将为作物高产育种和栽培技术的发展提供新的机会。 想法。
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相关研究最近发表在《先进科学》上。
在诸如蒸腾作用和渗透势之类的内外压力下，植物茎中产生的上升的汁液流被称为汁液流，它也是植物水分，养分和信号分子运输的载体。 因此，实现对树液流量的长期实时监测可以探索植物生长过程中水和养分分布，信号转导以及植物对环境的响应机制之谜。 现有的树液流量检测方法大多使用大型侵入式检测器，这可能对植物造成物理损坏，并且由于仪器的尺寸较大而难以使用。 长期以来，科学界一直没有在自然生长条件下长期监测植物茎流的方法。
为了解决这个问题，联合小组进行了跨学科研究。 针对植物茎的特殊生理特性，采用芯片级微纳处理技术，制备了植物可穿戴茎流传感器。 记者看到，这种传感器像蚕翼一样薄，只有0.01毫米的厚度和0.24克的重量。 像“纹身”一样，它可以附着在植物茎的表面上，以进行茎流监测。
研究人员在西瓜秸秆的几个关键点部署了液流传感器，以长期观察西瓜叶片，果实，秸秆和其他不同器官上水的动态分布，而不会造成破坏。 通过对茎流数据的分析，研究团队首次发现西瓜果实的生长与光合作用不同步。
胡中元解释说，大部分西瓜果实是由水组成的（约占95％）。 然而，茎流传感器的测量结果发现，白天只有一小部分水被运送到果实中生长（5％），而大部分水被用于生长。 叶片蒸腾被消耗。 但是到了晚上，几乎所有的水都流到了果实上，茎干的绝对流量比白天增加了十倍。 “白天积累的光合产物引起的渗透潜能的差异应该是夜间树液流量激增的主要原因。同时，夜间没有蒸腾作用来消耗水，从而促进了大量的水分利用。径流被输入到西瓜果实中，从而增加了果实的重量和体积。”
科研团队指出，水是一种宝贵的农业资源。 基于茎流分析西瓜及其他耐旱作物的水分运输和抗旱机理，将为世界干旱地区的农业生产，节水灌溉和抗旱作物育种提供新的机遇。 理论基础和技术支持。