Климатске промене представљају озбиљне изазове за узгајиваче биљака. Интелигентни теренски робот и рендгенска технологија помажу им да изаберу узорке биљака отпорних на топлоту за селекцију. Сензоре у високотехнолошкој машини развио је Фраунхофер центар за развој рендгенске технологије, одељење Фраунхофер института за интегрисана кола ИИС, преноси Пхис.орг портал.
Лето је све топлије. Само овог лета Немачка је доживела екстремне врућине са температурама које су достизале и до 40°Ц. Суша је погодила и биљке.
Уз адекватну залиху воде, биљке се могу хладити испаравањем. Међутим, они то не могу учинити када су под стресом од суше. Због тога се узгајивачи надају да ће развити биљке отпорне на топлоту и сушу које могу да преживе са мање воде и да и даље дају добре усеве док им је потребно што мање ђубрива и пестицида.
Узгајивачи добијају подршку од истраживача на Фраунхофер ЕЗРТ-у, где се већ дуги низ година спроводи истраживање технологија фенотипизације биљака. Ово се односи на њихов изглед, који укључује многе факторе као што су величина листа, распоред листова, дебљина корена и принос. „Људи су бирали усеве на основу спољашњих карактеристика хиљадама година“, објашњава др Стефан Герт, шеф одељења за АМС у Фраунхофер центру за развој рендгенске технологије. "Развијамо технологије за објективно мерење ових фенотипских карактеристика и оптимизовање узгоја на основу ових података."
Истраживачки тим који је предводио др Гехрт развио је ДеБиФик, теренског робота за пољопривреду. У стању је да континуирано снима рендгенске снимке биљака. Истовремено, генерише 3Д слике помоћу оптичког система. Ово је важна информација за узгајивача – омогућава им да у суштини погледају у клас пшенице или испод биљке кромпира и утврде да ли сорта коју узгајају даје добар принос.
Најважнији циљ међурегионалног Фраунхофер пројекта паметне пољопривреде је подршка узгајивачима. Као део тога, у Трисдорфу у Баварској отвара се Технолошки центар за фенотипизацију биљака Фраунхофер. У овом тренутку, др Герт и његове колеге намеравају да развију искуство и примене га у стварном животу.
У лабораторији за фенотипизацију биљака под контролом климе у Фраунхофер ЕЗРТ у Фирту, др Герт показује како ће оплемењивачи биљака радити у будућности. На уској покретној траци испред рендген апарата у уредне редове су поређане саксије са разним култивисаним биљкама. Врата рендген апарата се отварају и каша улази унутра. Чим се врата затворе, лонац пролази кроз ЦТ скенирање.
„Пре више од десет година почели смо да снимамо биљке кромпира како бисмо добили информације о расту гомоља“, каже др Герт. „На основу 3Д рендгенских снимака можемо одредити тежину кртола без да их ископамо. Овај процес се користи за задатке као што је одабир сорти које су посебно отпорне на топлоту. У ту сврху биљке се постављају у лабораторију у условима топлотног стреса. Скенирање затим открива које биљке се најефикасније носе са стресом, производећи јаке кртоле упркос врућини.
Док су прва ЦТ скенирања могла да сниме само дебело корење и кртоле, нови системи такође могу да схвате фину подземну структуру корена пшенице. „Наша нова рендгенска машина је најнапреднији и најмоћнији систем за рендгенско снимање делова биљака испод земље“, каже др Герт.
Истраживачи из Фраунхофер ЕЗРТ-а такође изводе 3Д дигитално снимање делова биљака који су изнад земље, као што су лишће и класови пшенице. Ови подаци се могу користити за више од површине листова — 3Д слике такође пружају информације о толеранцији биљке на топлоту. Да ли биљка подиже лишће да би се заштитила од сунца? Да ли се листови увијају због стреса?
Ефикасност Фраунхофер ЕЗРТ оптичких система за препознавање биљака јасно је демонстрирана на тестном пољу семенске компаније Струбе Д&С ГмбХ. У овом случају коришћен је други прототип БлуеБоб-а – пољски робот који се креће самостално и аутоматски уклања коров на пољима шећерне репе. Крећући се између редова, снима слике свих живих биљака помоћу мултиспектралних камера.
„Кроз вештачка интелигенција фенотип сваке појединачне биљке се анализира и класификује или као коров или као биљка цвекле“, објашњава Кристијан Хугел, шеф Техничког центра за истраживање семена у Стрбу.
Једна од главних области рада у новом центру у Трисдорфу биће обрада података добијених током фенотипизације. „Наш главни циљ је да користимо нашу технологију за подршку малим и средњим одгајивачи биљака“, наглашава др Герт.