Фото: із відкритих джерел
Дослідники UF/IFAS, USDA та NASA протестували гіперспектральну зйомку для раннього виявлення посухостресу в салату після зменшення поливу. За даними роботи, система фіксувала зміни раніше, ніж з’являлися в’янення чи зміна кольору, і досягала близько 97% точності на п’ятий день.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
У дослідженні, опублікованому в журналі Plant Phenomics, команда науковців з University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences (UF/IFAS), USDA та NASA застосувала гіперспектральну зйомку для раннього виявлення посухостресу в рослин салату після скорочення поливу.
Як зазначається в матеріалі, підхід дозволив ідентифікувати стресовий стан значно раніше, ніж з’являлися видимі ознаки — зокрема в’янення або зміна забарвлення листя. Це може бути корисним для тепличних господарств і систем автоматизованого зрошення, де швидка реакція на дефіцит вологи впливає на збереження врожаю та ефективність використання води.
Як працює метод
Метод є недеструктивним: рослини не потрібно зрізати чи пошкоджувати для оцінки їхнього стану. Гіперспектральна камера сканує відбиття світла листям у широкому діапазоні довжин хвиль поза межами людського зору, що дає змогу фіксувати тонкі фізіологічні зміни, непомітні під час візуального огляду.
Дослідники повідомляють, що зафіксовані сигнали відповідали реальним внутрішнім змінам у рослині, а сам підхід забезпечував швидше й точніше виявлення таких змін.
Результати випробувань
За даними дослідження, посухострес вдавалося виявляти протягом кількох днів після зменшення поливу. Точність ідентифікації становила близько 97% на п’ятий день. Також система показала здатність визначати посухострес у кількох незалежних експериментах, що, як зазначено, може свідчити про відтворюваність результатів у різних умовах.
«Оскільки технологія гіперспектральної зйомки продовжує розвиватися, наша мета — створювати інструменти, які можуть виявляти стрес у культур до появи видимих симптомів», — сказав Тай Лью (Tie Liu), доцент з садівничих наук Університету Флориди. «Раннє виявлення посухостресу особливо важливе для контрольованого середовища вирощування та майбутніх космічних місій, де рослини повністю залежать від ретельно регульованих ресурсів».
Що це може дати виробникам
У матеріалі підкреслюється, що для контрольованого середовища (теплиці, інші indoor-системи) рання діагностика критична: без природних опадів навіть невеликі збої у водозабезпеченні швидко впливають на стан рослин. Потенційно такі інструменти можуть допомогти раніше «ловити» проблему, точніше керувати поливом і спрямовувати воду тоді, коли це справді потрібно. Автори також припускають можливість адаптації підходу для моніторингу інших типів стресу, хоча в цьому дослідженні фокус був саме на посусі.
«Поєднуючи гіперспектральну зйомку зі штучним інтелектом, ми сподіваємося надати виробникам і дослідникам космічних програм недеструктивний спосіб безперервно моніторити здоров’я рослин, оптимізувати управління водою та підвищувати стійкість культур у середовищах, де кожен ресурс має значення», — пояснив Tie Liu.
Окремо зазначається, що розробка орієнтована й на сценарії майбутніх космічних місій, де потрібні компактні системи моніторингу без постійного людського нагляду, а ресурси обмежені.