Augu detektīvi un inženieri no Floridas universitātes izmanto mākslīgo intelektu, lai agrīni atklātu slimību, lai audzētāji, kas audzē vasaras skvošu, varētu to kontrolēt. Agrīna atklāšana dod lauksaimniekiem iespēju cīnīties par labāku ražu.
Vasaras un ziemas skvošus komerciāli audzē visā štatā, īpaši Floridas dienvidaustrumos un dienvidrietumos. Saskaņā ar USDA Nacionālā lauksaimniecības statistikas dienesta datiem 2019. gadā Floridas audzētāji novāca 7,700 akrus skvoša ar produkcijas vērtību 35.4 miljoni ASV dolāru. Bet visā pasaulē izplatītā miltrasas slimība var samazināt ražu.
"Ideāla vide miltrasas inficēšanai ir mitrs laiks, augsta blīvuma stādīšana un ēna," sacīja Yiannis Ampatzidis, UF/IFAS lauksaimniecības un bioloģiskās inženierijas docents un līdzautors. jauns pētījums par miltrasas agrīnu noteikšanu, kas publicēts žurnālā Biosystems Engineering.
Pētījumam UF/IFAS pētnieki izmantoja bezpilota lidaparātiem pievienotu sensoru sistēmu, lai savāktu pulverveida pelējuma spektrālos datus vasaras skvoša UF/IFAS Dienvidrietumu Floridas pētniecības un izglītības centra laukos un laboratorijās.
UF / IFAS pētnieki izmantoja tehnoloģiju, kas nepaļaujas uz vizuāliem simptomiem, lai noteiktu miltrasu, sacīja Ampatzidis. Cilvēka acis var redzēt tikai elektromagnētiskā spektra gaismas daļu. Šī tehnoloģija var “redzēt” vairāk. Tādējādi pētnieki izmantoja šo pētījumu, lai noteiktu labākos viļņu garumus agrīnai miltrasas noteikšanai — lapām, kurām nebija simptomu vai kurām bija agrīni simptomi.
Pētnieki izmantoja mašīnmācīšanos - mākslīgā intelekta apakškopu, kas var "mācīties" no spektrālajiem datiem, lai atklātu miltrasu. Dati tika iegūti no droniem un uz zemes balstītām sensoru sistēmām. Apmācītais mašīnmācības modelis identificēja miltrasu dažādās slimības attīstības stadijās, sacīja Ampatzidis. Mašīnmācīšanās sistēma izveido matemātisko modeli, lai noteiktu miltrasu, ja cilvēks to neprogrammē veikt noteiktas darbības.
Izmantojot skvoša lapu attēlus un spektrālās atstarošanas analīzi, zinātnieki aptuveni 95% gadījumu atklāja pulverveida veidošanos. Patiesībā, pat bez redzamiem slimības simptomiem, tehnoloģija parādīja pētniekiem slimību 82% līdz 89% gadījumu.
"Ir ļoti svarīgi agrīni identificēt miltrasu, jo slimība strauji izplatās un bojājumi palielinās, veidojot putekļaini baltu vai pelēku pārklājumu," sacīja Ampatzidis, UF/IFAS pēcdoktorantūras pētnieka Jaafar Abdulridha fakultātes padomnieks. pētījums.
Pamelai Robertsai, UF/IFAS augu patoloģijas profesorei, ir nepieciešami dati no tādiem inženieriem kā Ampatzidis, lai palīdzētu viņai atrast slimības agrīnākajās stadijās. Viņa to salīdzina ar cilvēku slimību agrīnu atklāšanu.
"Jebkuras veselības problēmas agrīna atklāšana neatkarīgi no tā, vai tā ir cilvēkiem vai augiem, dod vislabāko iespēju to kontrolēt, izmantojot agrīnu iejaukšanos," sacīja pētījuma līdzautors Roberts. "Tāpat augu slimības ir vieglāk kontrolēt agrīnā stadijā, kad patogēnu populācija ir maza, nekā vēlāk epidēmijas laikā."
"Turklāt šī tehnoloģija var faktiski samazināt ķīmisko aerosolu izmantošanu, novēršot lietojumus, kas varētu tikt veikti, pirms faktiski ir kontrolēta slimība," viņa teica. “Tā kā miltrasa ir hroniska skvoša problēma Floridas dienvidrietumos, jautājums ir tikai par to, kad slimība parādīsies, nevis vai. Precīzs fungicīdu lietošanas laiks gan tradicionālajā, gan bioloģiskajā lauksaimniecībā var palielināt produkta efektivitāti un samazināt zudumus.
Galvenie miltrasas simptomi ir balti plankumi vai plankumi, parasti uz lapām. Miltrasas diagnosticēšana agrīnās infekcijas stadijās ir sarežģīta simptomu dēļ uz zemākām, nobriedušākām lapām, kuras bieži pārklāj citas lapas.
"Īsi sakot, slimība var mainīt lapu īpašības un ietekmēt gaismas daudzumu, kas atstarojas no lapām ārpus redzamā spektra, ko cilvēki nevar redzēt," sacīja Ampatzidis.
- Breds Baks, Floridas Universitāte