Gumagamit ang mga plant detective at inhinyero mula sa University of Florida ng artificial intelligence upang mahanap ang isang sakit nang maaga upang ang mga grower na gumagawa ng summer squash ay mapanatili itong kontrolado. Ang maagang pagtuklas ay nagbibigay sa mga magsasaka ng pagkakataong lumaban sa isang mas mahusay na pananim.
Ang kalabasa sa tag-araw at taglamig ay itinatanim nang komersyal sa buong estado, partikular sa timog-silangan at timog-kanluran ng Florida. Noong 2019, ang mga grower sa Florida ay umani ng 7,700 ektarya ng kalabasa, na may halaga ng produksyon na $35.4 milyon, ayon sa USDA National Agricultural Statistics Service. Ngunit ang sakit na powdery mildew, karaniwan sa buong mundo, ay maaaring magpababa ng mga ani.
"Ang perpektong kapaligiran para makahawa ang powdery mildew ay mahalumigmig na panahon, high-density planting at shade," sabi ni Yiannis Ampatzidis, isang UF/IFAS assistant professor ng agricultural at biological engineering at co-author ng isang bagong pag-aaral sa maagang pagtuklas ng powdery mildew, na inilathala sa journal Biosystems Engineering.
Para sa pag-aaral, gumamit ang mga mananaliksik ng UF/IFAS ng sensing system na naka-attach sa mga drone para mangolekta ng spectral data ng powdery mildew sa summer squash sa mga field at lab ng UF/IFAS Southwest Florida Research and Education Center.
Gumamit ang mga mananaliksik ng UF/IFAS ng teknolohiya na hindi umaasa sa mga visual na sintomas upang makita ang powdery mildew, sinabi ni Ampatzidis. Ang mga mata ng tao ay nakakakita lamang ng liwanag na bahagi ng electromagnetic spectrum. Ang teknolohiyang ito ay maaaring "makita" nang higit pa. Kaya, ginamit ng mga mananaliksik ang pag-aaral na ito upang matukoy ang pinakamahusay na mga wavelength para sa maagang pagtuklas ng powdery mildew - sa mga dahon na alinman ay walang sintomas o nagpakita ng mga maagang sintomas.
Gumamit ang mga mananaliksik ng machine learning - isang subset ng artificial intelligence - na maaaring "matuto" mula sa spectral data upang makakita ng powdery mildew. Ang data ay nagmula sa mga drone at ground-based sensing system. Ang sinanay na modelo ng machine-learning ay nakilala ang powdery mildew sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ng sakit, sabi ni Ampatzidis. Ang sistema ng machine-learning ay bubuo ng isang mathematical na modelo upang makita ang powdery mildew nang hindi na-program ng isang tao upang sundin ang mga partikular na hakbang.
Gamit ang mga imahe at spectral reflectance analysis ng mga dahon ng kalabasa, nakita ng mga siyentipiko ang pulbos halos 95% ng oras. Sa katunayan, kahit na walang nakikitang mga sintomas ng sakit, ipinakita ng teknolohiya sa mga mananaliksik ang sakit na 82% hanggang 89% ng oras.
"Mahalagang matukoy ang powdery mildew nang maaga, dahil ang sakit ay mabilis na kumakalat at ang mga sugat ay lumalaki sa laki, na bumubuo ng isang maalikabok na puti o kulay-abo na patong," sabi ni Ampatzidis, tagapayo ng guro kay Jaafar Abdulridha, ang UF/IFAS post-doctoral researcher na namuno. ang pag-aaral.
Si Pamela Roberts, isang propesor ng patolohiya ng halaman ng UF/IFAS, ay nangangailangan ng data mula sa mga inhinyero tulad ni Ampatzidis, upang matulungan siyang makahanap ng mga sakit sa pinakamaagang yugto. Inihahambing niya ito sa maagang pagtuklas ng mga sakit ng tao.
"Ang maagang pagtuklas ng anumang problema sa kalusugan, maging sa tao o halaman, ay nagbibigay ng pinakamahusay na pagkakataon na kontrolin ito sa pamamagitan ng maagang interbensyon," sabi ni Roberts, isang co-author ng pag-aaral. "Gayundin, ang mga sakit sa halaman ay mas madaling kontrolin nang maaga kapag ang populasyon ng pathogen ay mababa, kumpara sa huli sa epidemya."
"Bukod pa rito, ang teknolohiyang ito ay maaaring aktwal na bawasan ang paggamit ng mga spray ng kemikal, sa pamamagitan ng pag-aalis ng mga aplikasyon na maaaring gawin bago magkaroon ng anumang sakit na makontrol," sabi niya. "Dahil ang powdery mildew ay isang talamak na problema sa kalabasa sa timog-kanluran ng Florida, ito ay isang katanungan lamang kung kailan, hindi kung, ang sakit ay lilitaw. Ang tumpak na timing ng fungicides, maging sa conventional o organic farming, ay maaaring magpapataas ng bisa ng produkto at mabawasan ang mga pagkalugi."
Ang mga pangunahing sintomas ng powdery mildew ay mga puting spot o patches, kadalasan sa mga dahon. Ang pag-diagnose ng powdery mildew sa maagang yugto ng impeksyon ay mahirap dahil sa mga sintomas sa mas mababa, mas mature na mga dahon na kadalasang natatakpan ng ibang mga dahon.
"Sa madaling salita, maaaring baguhin ng isang sakit ang mga katangian ng dahon at makakaapekto sa dami ng liwanag na nakikita mula sa mga dahon sa mga lugar sa labas ng nakikitang spectrum, na hindi nakikita ng mga tao," sabi ni Ampatzidis.
- Brad Buck, Unibersidad ng Florida