面对日益严峻的气候变迁和人囗过剩问题，提高农业生产力已刻不容缓。为此，日本东北大学的研究团队开发出一款可直接贴附於叶片上的微型感测器，能轻松判断植物的生长状况，为农作物产量提升和资源管理带来革新。

感测器直接贴附在植物叶片的背面。由於贴附在背面，不会阻挡光线，可以进行准确的测量。(Kohzuma and Miyamoto)

极端气候事件如热浪、暴雨和乾旱等，都会对植物造成压力，导致农作物减产，并威胁农田、森林和生物多样性的长期健康。然而，目前缺乏有效的方法来精准监测植物对这些变化的反应。虽然无人机和飞机已改善了空中植物监测技术，但它们只能捕捉宏观的表面资讯，且需要不断调整才能准确追踪植物的生长变化。其他能捕捉个别植物变化的小型感测器则操作不便，通常需要现场人员安装和手动检查每个感测器。

为了解决这些问题，研究团队开发出这款可直接贴附於叶片背面的新型感测器。该装置利用光谱感测器和光源来测量叶片颜色，且不会阻挡阳光，还能追踪同一部位的颜色变化。感测器由电池供电，具备 Wi-Fi 资料传输和防水功能，可在户外持续工作一个月以上，方便长期数据收集。

「智慧农业能大幅节省时间，」团队成员宫本浩一郎表示，「农民没有时间逐一检查每株植物。这款感测器能即时提供精细的读数，让农民能迅速应对植物压力较大的区域。」

研究团队将这款感测器与商用光谱仪进行比较，测试了 30 种不同植物的约 90 片叶子。结果显示，该感测器在八个可检测波长中的七个波长都能准确区分颜色，且在 620 奈米波长的读数与商用叶绿素仪高度相似。进一步利用对压力敏感的拟南芥突变株进行测试，发现感测器在 550 奈米波长的读数变化与植物的压力反应一致，并与常用的光化学反射指数 (PRI) 相符。

在户外试验中，研究团队将感测器安装在桦树叶片上，追踪两周内秋季叶片颜色、落叶和老化的变化。他们观察到叶绿素（植物压力的指标）减少，以及植物对阳光强度变化的反应。

这种智慧诊断技术能将支援精准地提供给最需要的区域。该感测器可广泛应用於智慧农业、森林健康研究和其他需要详细追踪植物健康的领域。