Фото: із відкритих джерел
Дослід у теплиці HAS green academy показав, що за електричними сигналами рослини можна помічати ознаки нестачі азоту або калію раніше, ніж з’являються видимі симптоми. Дані збирали електродами та аналізували моделями на основі ШІ, паралельно звіряючи результати з аналізом соку листя.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Виробники зазвичай визначають потребу культури в додатковому азоті чи калії за аналізом листя або соку. Такі методи дають корисну інформацію, але потребують часу й коштів і відображають стан живлення лише в конкретний момент. У Нідерландах HAS green academy спільно з Vivent Biosignals перевірили, чи можна виявляти дефіцит елементів живлення раніше — через безперервний моніторинг електричних сигналів, які природно генерує рослина.
Що саме вимірювали
Рослини постійно реагують на зміни середовища — водозабезпечення, клімат, хвороби, шкідників і засвоєння елементів живлення. Ці фізіологічні процеси супроводжуються малими електричними сигналами. У випробуванні їх знімали двома невеликими електродами, введеними в рослину, а далі дані аналізували алгоритмами штучного інтелекту. За підходом, описаним у матеріалі, специфічні «патерни» сигналів зіставляють із певними видами стресу на основі масивів попередніх вимірювань.
Практичне випробування на полуниці
Дослід провели в теплиці HAS green academy у Ден Босі. Протягом майже 100 днів спостерігали за 80 ремонтантними рослинами полуниці сорту Florice. Для безперервного моніторингу використовували 10 біосенсорів. Паралельно виконували регулярні візуальні спостереження та аналізи соку листя, щоб валідувати результати.
Щоб отримати порівнювані набори даних, заклали три варіанти: контроль, групу з дефіцитом азоту та групу з дефіцитом калію. Через два тижні від початку випробування у відповідних варіантах азот або калій прибрали з живильного розчину.
Результат: раніше за видимі симптоми
Метою було доопрацювати моделі, здатні розпізнавати дефіцит азоту й калію за біосигналами. За даними дослідників, моделі фіксували підвищену ймовірність дефіциту ще до того, як студенти та науковці помічали візуальні прояви — хлороз, пригнічення росту або аномальний розвиток плодів. У матеріалі зазначається, що це створює потенціал для більш раннього втручання та корекції живлення до втрат урожайності чи якості.
Що це може дати виробникам
Раннє виявлення нутрієнтного стресу, за логікою проєкту, може допомогти точніше підлаштовувати фертигацію під потреби культури, ефективніше використовувати добрива та знижувати витрати. Окремо наголошується на можливості зменшення екологічного навантаження завдяки більш адресному внесенню.
Дослідники також описують ширший тренд у тепличному виробництві — перехід до «plant-driven cultivation», коли джерелом даних для щоденних рішень стає не лише клімат чи параметри субстрату, а й інформація безпосередньо від рослини.
Наступні кроки
Зібрані дані використовують для подальшого уточнення та розширення моделей для азоту й калію. У перспективі команда бачить можливість надавати в реальному часі інформацію про стан живлення й для інших культур. Проєкт фінансував інноваційний фонд Hagelunie.