Raccordé à un smartphone, l’appareil analyse l’air chargé de COV à partir d’un tube à essai séparé (Crédit : Zheng Li, NC State University)
Lorsque les plantes cultivées « respirent » par les pores de leurs feuilles, elles libèrent un assortiment de composés organiques volatils (COV) dans l’air. Un nouveau dispositif connecté à un smartphone analyse ces produits chimiques en quelques minutes, détectant et identifiant toute maladie qui pourrait être indiquée.
Bien que les plantes émettent toujours des COV au cours du processus régulier d’échange gazeux, certains types et/ou concentrations de produits chimiques sont associés à des maladies spécifiques. C’est là qu’intervient le nouveau gadget de type lecteur portable. Développé par des scientifiques de la North Carolina State University, il est conçu pour être fixé sur le smartphone d’un agriculteur, prenant place sur l’objectif de sa caméra.
Cet agriculteur commence par arracher une feuille de la plante en question et la place dans une éprouvette qui est ensuite scellée pendant au moins 15 minutes – ce qui donne à la feuille un bon temps pour libérer ses COV. Ensuite, le tube est débouché et une mince longueur de tube en plastique est utilisée pour pomper les gaz chimiques accumulés dans l’éprouvette dans une chambre à l’intérieur du lecteur.
À l’intérieur de cette chambre se trouve une bande de papier d’essai, qui contient des taches de réactifs intégrés qui changent de couleur lorsqu’ils sont exposés à certains COV. Certains de ces réactifs consistent en des colorants prêts à l’emploi, tandis que d’autres incorporent des nanoparticules d’or modifiées sur mesure. L’appareil photo du téléphone capte l’image de ces points, ce qui permet un affichage à l’écran.
Actuellement, les utilisateurs doivent interpréter manuellement le motif de couleur de la bande affichée (illustré ci-dessous), déterminer quels COV sont présents dans la chambre et en quelles quantités. Une fois qu’une application d’accompagnement sera développée, cependant, elle avertira automatiquement les utilisateurs si une maladie est indiquée, en leur disant de quelle maladie il s’agit.
Jusqu’à présent, l’appareil a été utilisé avec succès pour identifier 10 COV végétaux différents à des concentrations de parties par million. En fait, lorsque les plants de tomates ont été inoculés avec le pathogène du mildiou qui a causé la famine en Irlande, le lecteur a pu détecter le profil de COV révélateur lorsqu’il a été utilisé sur les plants seulement deux jours plus tard. Il est à noter que pour effectuer une telle analyse, les échantillons de plantes doivent être envoyés à un laboratoire, où ils peuvent attendre des jours ou même des semaines avant d’être analysés.
« Notre technologie aidera les agriculteurs à identifier les maladies plus rapidement, afin qu’ils puissent limiter la propagation de la maladie et les dommages aux cultures qui y sont associés « , déclare le professeur Jean Ristaino, co-auteur d’un article sur la recherche. Cet article a récemment été publié dans la revue Nature Plants.
Plus tôt cette année, certains de ces mêmes scientifiques ont annoncé la création d’une plaque de micro-aiguille recueillant l’ADN, qui pourrait être pressée contre les feuilles des plantes afin de détecter rapidement les maladies.
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-07/ncsu-npt072619.php
https://news.ncsu.edu/2019/07/handheld-tech-sniffs-plant-disease/
