配备紫外线的机器人可以对抗葡萄霉

“一个典型的葡萄种植者每年会喷洒10到15次化学杀菌剂来处理白粉病，”卡德-戴维森说，他也是康奈尔大学植物病理学的助理教授。

白粉病与它们攻击的植物共同进化了数百万年，通常很快就对化学处理产生了抗性。但它们的进化也给了它们一个致命的弱点:适应光明和黑暗的自然循环。

紫外线会损害DNA，尽管许多生物体已经发展了生化防御这种损害，这种损害是由阳光中的蓝光引发的。

Gadoury说:“我们之所以能够利用紫外线来控制这些植物病原体，是因为我们在晚上使用它。”“在晚上，病原体接收不到蓝光，修复机制也不起作用。”

与此同时，研究人员使用提供低剂量紫外线的灯，在不伤害植物的情况下杀死病原体。该技术也被证明对霜霉病和一些害虫有效。

在早期的试验中，研究人员使用了一组安装在拖拉机上的紫外线灯。但这种方法不太实用，因为处理葡萄园需要通宵劳动。这些机器人是自动驾驶车辆，配备了8x4英尺的阵列。

Gadoury说:“这些机器每周工作7个晚上。”

卡德-戴维森还在与卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的科学家合作开发成像技术，用于检测和量化葡萄叶子上的霉菌。

卡德-戴维森说:“我们目前正在研发这种紫外线机器人治疗方法的1.0版，它对每棵藤蔓都施加相同剂量的紫外线，不管它是健康还是生病。”“我们的长期愿景是，我们将在整个葡萄园以自动化的方式结合这些检测和治疗方法。”

这个多机构和国际研究小组包括康奈尔农业科技学院的助理教授凯蒂·戈尔德和于江、佛罗里达大学的纳塔莉亚·佩雷斯、伦斯勒理工学院照明研究中心的马克·雷以及挪威生物经济研究所的阿恩·斯坦斯万。他们的工作涵盖了从植物生长和光生物学到物理学和照明技术的各个学科。

这项研究得到了美国农业部、挪威研究委员会和纽约农场生存研究所的资助。照明公司欧司朗(OSRAM)和朝日玻璃(Asahi Glass Co.)也给予了支持。

这篇文章也刊登在《康奈尔纪事报》上。

标题图片:霞多丽葡萄上的霜霉病。David Gadoury拍摄/提供