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纳米传感器在智慧种植中的应用:进展、挑战与展望

文献类型： 中文期刊

作者： 李灯华 1 ; 张富铖 1 ; 李干琼 1 ; 许世卫 1 ;

作者机构： 1.中国农业科学院农业信息研究所

关键词： 传感器;智慧种植;纳米传感器;纳米技术;智慧农业;智能监测

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 019 期

页码： 1-18,333

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 智慧种植作为智慧农业的核心领域，对高精度、实时监测的需求日益迫切。微纳米传感技术凭借其高特异性、高精度和快速响应能力，为智慧种植信息获取提供了新的先进技术支撑。该文聚焦智慧种植应用场景，系统介绍了纳米传感器中应用的各类先进材料，包括碳纳米材料、金属氧化物半导体纳米材料、量子点以及生物纳米材料等，比较了各种材料的优点；阐述了电化学传感、荧光共振能量转移以及表面增强拉曼散射等各类关键技术的传感原理、工作机制和特点；同时，重点探讨了纳米传感器在土壤质量监测、作物养分监测、作物激素监测、病虫害监测等智慧种植关键领域中的最新应用进展和技术前沿；最后，针对纳米传感器实际应用中面临的稳定性和鲁棒性等挑战，提出提高传感器的选择性和稳定性、开发多模态阵列式传感器系统、促进人工智能技术与纳米传感器深度融合、强化纳米传感器与农业设备互联互通等发展方向和解决方案，以期为推动智慧农业纳米传感器发展提供有益参考。

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