本次分享一篇由 Daniel Patko在《Plant and Soil》上發(fā)表的一篇學術論文“Smart soils track the formation of pH gradients across the rhizosphere"工具。

這篇文章主要研究了智能土壤（smart soils）在跟蹤植物根際（rhizosphere）pH梯度形成方面的能力拓展應用。研究團隊開發(fā)了一種人工基質大部分，稱為智能土壤提供深度撮合服務，它能夠獲取并三維重建附著在土壤顆粒上的化學傳感器便利性。這些智能土壤使用與水折射率相匹配的聚合物顆粒選擇適用，通過熒光發(fā)射來報告孔隙空間的pH值節點。研究中使用了光片顯微鏡（light sheet microscope）獲取顆粒的多光譜信號占，并利用機器學習算法預測智能土壤顆粒表面的pH變化和空間分布分析。

研究結果顯示表示，該技術能夠在真實pH值的±0.5單位范圍內(nèi)實時并原位地預測pH值。研究人員能夠在植物根周圍的幾立方厘米體積內(nèi)非常激烈，以10微米分辨率重建pH分布競爭力所在。通過使用不同組成的智能土壤，研究人員揭示了根分泌物和孔隙結構如何創(chuàng)造化學性質的變異性領域。

結論表明溝通機製，智能土壤能夠捕捉到圍繞生長中植物根形成的pH梯度。未來技術的發(fā)展可能包括微調土壤的物理化學性質註入新的動力、添加化學傳感器和改進數(shù)據(jù)處理領先水平。因此，這項技術可能在推進我們對復雜根際過程的理解方面發(fā)揮關鍵作用雙重提升。

在這篇文章中戰略布局，Planar Optode（平面光極）技術被用于監(jiān)測和量化植物根際（rhizosphere）中的化學變化，尤其是pH的變化求索。它能夠幫助研究者們更深入地理解了植物根際的化學動態(tài)讓人糾結，并且為開發(fā)新一代智能土壤技術提供了科學基礎。

智感環(huán)境團隊開發(fā)的封閉式平面光極設備(PO2100)和便攜式平面光極設備(PO1100)，可實現(xiàn)沉積物/土壤/植物根際/水體中pH基石之一、DO和CO₂的實時高分辨率檢測聯動，為環(huán)境檢測提供了更便捷的工具。