Agriculture·9月8日 · 周二论文农业遥感与作物表型阅读 2
Plant Wearable Sensors: A Comparative Review of Invasive and Non-Invasive Approaches for Real-Time Plant Health Monitoring
Jialiang Zheng · Qingmin Pan · Yixue Zhang 等 6 人
论文解读
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综述植物可穿戴传感器，按侵入性分类比较，提出选择框架。
方法
结构化文献检索，建立侵入性三级分类，六维度对比。
发现
侵入式灵敏度高但监测短，非侵入式持久但灵敏度低，微创折中。
机会点
可研究侵入-非侵入混合传感网络与植物数字孪生集成，及标准化评估协议。
影响力18
信息增量22
专业深度19
信源权威13
时效性3
系统比较侵入与非侵入式植物可穿戴传感器，提出三层分类框架，对精准农业技术选型有参考价值。
原文摘要
植物可穿戴传感器已成为精准农业和植物表型分析中的变革性技术，能够在植物表面或内部组织中实现原位、实时和连续的生理信号采集。然而，现有综述多按监测目标、传感功能或材料平台对文献进行归类，尚未从对植物施加干预程度这一基本维度系统比较各类技术。基于结构化文献检索筛选出的代表性研究，本综述建立了侵入式、微侵入式和非侵入式三层分类框架，并从信号特征、植物干扰、长期稳定性、制造复杂度、田间部署能力和生物安全性六个维度进行了头对头比较。结果表明，侵入式传感器（纳米生物探针、植入式微电极和有机电化学晶体管）可实现纳摩尔至皮摩尔级别的检测限，但伤口响应通常将其有效监测时长限制在数天量级；非侵入式传感器（柔性贴片、应变传感和多模态平台）支持数周至数月的连续监测，并适合规模化部署，但表面信号的间接性将检测限限制在微摩尔级别；微侵入式技术（微针阵列和超薄微电极）则在两个极端之间提供了折中方案。在此基础上，提出了基于三层选择的决策框架，以指导实验室研究、田间部署和可控环境农业中的技术选型。未来工作应聚焦于标准化性能评估协议、可生物降解自供电系统，以及侵入式-非侵入式混合传感网络与植物数字孪生的集成。
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