Прогнозування харчування та стресорів за допомогою додатку Leaf Spectrometry
У сучасному агровиробництві все більшої популярності набирає leaf monitor — інноваційна технологія, яка дозволяє в реальному часі оцінювати стан листя та рівень харчування культур. Цей мобільний інструмент підтримується штучним інтелектом та прогнозним моделюванням і має потенціал революціонізувати моніторинг полів і прийняття рішень фермерів.
Огляд нової технології
Застосування leaf monitor дозволяє отримувати точну інформацію про характеристики листя без необхідності фізичного обстеження всього поля. Це особливо важливо для швидкого реагування на зміни у стані рослин, що сприяє підвищенню врожайності та зменшенню витрат на добрива.
Важливість інформації для фермерів
Як зазначає Аліреза Пурреза, доцент кафедри Cooperative Extension та директор Digital Agriculture Laboratory у UC Davis, всього за п’ять секунд можна визначити рівень харчування листка. Це відкриває нові можливості для точного внесення добрив і оптимізації ресурсів.
Розробка та підтримка технології
Фінансування та дослідження
Розробка моделі штучного інтелекту для leaf monitor фінансувалася Міністерством сільського господарства США через National Institute of Food and Agriculture. Проект підтримується також організаціями HiRes Vineyard Nutrition, Animal and Plant Health Inspection Service та California Table Grape Commission.
Важливість для виноградарства
Як підкреслює Маха Афіфі, директор досліджень у галузі виноградарства, цей інструмент може змінити підходи до вирощування столових виноградів. Швидке визначення стану рослин сприяє більш точному використанню добрив, що позитивно впливає на здоров’я лоз, кількість та якість винограду.
Поля та випробування
Технічні характеристики
Leaf monitor використовує портативний спектрометр для вимірювання відбиття листя за межами видимого спектру. Після сканування дані автоматично завантажуються у хмарну систему машинного навчання для подальшого аналізу.
Технологічний процес
Зібрані спектральні дані використовуються для прогнозування характеристик листя та рівня нутрієнтів. Модель тренувалася протягом п’яти років на тисячах зразків листя з Каліфорнії, що забезпечує її високу точність.
Важливість раннього виявлення
Як зазначає Парастоо Фаражпур, аспірант, дефіцит нутрієнтів часто залишається непоміченим до пізніх стадій розвитку рослин. Спектрометрія дозволяє швидко та надійно виявляти дефіцит ще до появи видимих симптомів, що дає змогу своєчасно реагувати.
Вплив на фермерські рішення
Менеджер з іригації Геф Кляйн з Bullseye Farms підкреслює, що цей інструмент може допомогти економити кошти та підвищити врожайність. Компанія вирощує горіхи, фісташки, помідори, кукурудзу, пшеницю, рис і соняшники, і застосування технології вже приносить позитивні результати.
Індивідуальне управління культурою
Точковий підхід
Фермери можуть брати зразки листя кілька разів на рік, тестуючи окремі ділянки замість обстеження всього поля. Це дозволяє точніше налаштовувати внесення добрив і запобігати перенасиченню азотом, що зменшує його втрати у навколишнє середовище.
Переваги
Точне управління дозволяє отримувати дані у реальному часі та використовувати їх для прийняття рішень. Крім того, інструмент може створювати карти просторових варіацій у полі, що допомагає виявляти локальні відмінності у стані культур.
Візуалізація та картографування
Зібрані дані можна використовувати для створення карт, що відображають варіації у стані рослин по всьому полю, що сприяє більш точному управлінню ресурсами.
Важливість врахування варіабельності
Як підкреслює Пурреза, кожне поле має свої особливості та варіації, які не завжди видно неозброєним оком. Тому застосування leaf monitor допомагає враховувати ці нюанси для більш ефективного управління.
Технічні характеристики та майбутнє
Поточний стан
На даний момент прототип leaf monitor є безкоштовним і входить до набору інструментів, які можна завантажити з веб-сайту лабораторії. Це дозволяє дослідникам та фермерам почати використовувати технологію вже сьогодні.
Перспективи розвитку
Планується створення веб-версії додатку, що зробить його ще більш доступним та зручним для широкого кола користувачів. Постійне додавання нових даних та покращення моделей дозволить підвищити точність прогнозів, яка наразі становить близько 65%, з кращими показниками для таких нутрієнтів, як азот і фосфор.
Необхідне обладнання
Для роботи з leaf monitor потрібен спектрометр — пристрій, що вимірює спектральний відбиття листя та забезпечує дані для аналізу.
Висновки та перспективи
Пурреза наголошує, що сучасні технології дозволяють виробляти більше їжі з меншими ресурсами. Важливо створити системи моніторингу, які забезпечать точне та ефективне управління агровиробництвом, а leaf monitor — один із таких інструментів.
Швидкий розвиток технологій відкриває нові можливості для агровиробництва, і ця система може суттєво змінити підходи до вирощування культур у найближчому майбутньому.
Можливість стежити за новинами у більш стислому форматі в Facebook або Telegram повернутися на головну сторінку