【大紀元2021年06月09日訊】（大紀元記者張妮編譯報導）植物葉片上的水分是否充足，是整棵植株健康的關鍵。這不僅影響作物的生長和田地的產量，對作物抗蟲害、抗乾旱能力都有影響。

美國康奈爾大學（Cornell University）的研究組發明了一種納米感應材料，注入葉片即可實時了解葉面的分水情況。這種技術將對農業用節水的方式有效灌溉作物提供重要的支持，也有助於生物學家培育抗旱作物品種。

「目前測量植物水分的方法要把破壞葉片樣品，」這份研究的作者之一賈恩（Piyush Jain）說，「而這種新方法無需損壞植物，即可測量植物實時的水分情況。」

包裹在植物葉片上運輸水分的組織木質部外面的葉肉，是植物進行光合作用和水分管理的核心部位。研究人員猜測，缺水的信號就是從葉肉發出，送到植株的其它部位實現水分管理。在葉面和莖乾的表面還有氣孔，它們的開啓和閉合，控制著植物與水蒸氣和二氧化碳這類物質交換的速度。

研究人員發明了一種水凝膠，注入葉片後，裡面的納米粒子將填充在葉肉裡面的細胞之間。由於水凝膠的吸水性，隨著葉片含水情況的變化，水凝膠出現膨脹和收縮的變化。

水凝膠內含有顏料，這種顏料粒子根據互相之間距離的遠近，將發出不同波長的螢光。根據對顏料發出的光譜進行測量，研究人員就得到葉片內含水的情況。

這項研究以玉米葉子進行實驗。玉米葉子可達一米多長。研究人員向玉米葉子的多處注入凝膠，測量整個葉片以及葉肉內水分梯度分布。利用測量結果開發了一套葉肉反映缺水壓力的模型，能夠準確預測實地作物的灌溉情況。

研究者估計這項技術在農作物研究、農業生產和製造業等領域都具有商業價值，或有助於生物學家培育出高度節水的作物品種。

這份研究6月1日發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。◇

責任編輯：朱涵儒