瑞士巴塞爾的農(nóng)業(yè)科研團隊近日取得一項突破性進展，通過機器學(xué)習(xí)技術(shù)首次實現(xiàn)了對植物電生理信號的精準(zhǔn)解析。這項研究為構(gòu)建農(nóng)作物病蟲害預(yù)警體系提供了全新思路，有望改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴經(jīng)驗判斷的蟲害防治模式。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)植物遭受侵害時，其體內(nèi)會傳遞出類似人類疼痛反應(yīng)的電信號，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了植物"沉默"的傳統(tǒng)認(rèn)知。

科研團隊通過為番茄和大豆植株連接特制電信號監(jiān)測設(shè)備，成功捕捉到植物遭受不同侵害時的電生理特征。在對照實驗中，暴露于土壤線蟲的番茄植株與被椿蟲侵襲的大豆植株，均呈現(xiàn)出獨特的電信號波動模式。項目負(fù)責(zé)人帕特里克·霍格指出，這些信號模式就像植物的"求救密碼"，通過機器學(xué)習(xí)算法的持續(xù)訓(xùn)練，系統(tǒng)已能準(zhǔn)確識別特定侵害類型對應(yīng)的電信號特征。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，土壤線蟲和椿蟲等隱蔽性害蟲的防治始終是難題。線蟲潛伏于土壤深處，通常要等到作物減產(chǎn)30%以上才會被發(fā)現(xiàn)；中南美洲常見的椿蟲，其危害癥狀往往在侵襲一周后才顯現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，全球每年因病蟲害損失的大豆植株高達21%，而現(xiàn)有防治手段主要依賴大面積噴灑化學(xué)農(nóng)藥，這種"地毯式轟炸"的方式既不環(huán)保也不經(jīng)濟。

參與研究的安科·布赫霍爾茨博士表示，新技術(shù)通過精準(zhǔn)識別植物受害信號，可實現(xiàn)病蟲害的早期預(yù)警。當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)檢測到特定電信號模式時，農(nóng)民就能在可見癥狀出現(xiàn)前采取防治措施。這種"預(yù)防式治理"模式不僅能減少農(nóng)藥使用量，還能避免作物遭受不可逆損傷。目前團隊已著手建立植物電信號數(shù)據(jù)庫，計劃將其開發(fā)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實用工具。