เว็บสล็อต การถ่ายภาพ Hyperspectral ซึ่งเป็นพื้นที่ที่กำลังเติบโตในการสำรวจระยะไกลถือสัญญาว่าจะจัดหาโซลูชันสำหรับการตรวจสอบพืชผลในพื้นที่ขนาดใหญ่ และนักวิทยาศาสตร์ที่สถาบัน James Hutton กำลังทำงานร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษาเพื่อตรวจสอบศักยภาพของเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มความยั่งยืนสูงสุด และผลผลิตของพืชอาหารหลัก ตลอดจนเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ
รวมถึงการวัดองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุ
โครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก InnovateUK “In-field Optical Detection of Potato Disease” ได้สำรวจประโยชน์ของการถ่ายภาพทางอากาศเป็นหลัก (โดรนจับ multispectral และ RGB ความละเอียดสูง) เพื่อตรวจหาและแยกความแตกต่างระหว่างการเลือกโรคมันฝรั่งที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมที่ไม่แสดงภาพยังถูกเก็บรวบรวมจากพืชมันฝรั่งที่เพาะเชื้อแบบเทียมภายใต้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมและสภาพสนาม
Dr Damian Bienkowski นักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตที่ James Hutton Institute กล่าวว่า “ในขณะที่การถ่ายภาพทางอากาศแสดงให้เห็นถึงศักยภาพสำหรับวิธีการนี้ในการตรวจหาโรคเมื่อมีอาการที่มองเห็นได้ แต่ข้อมูล hyperspectral เมื่ออยู่ภายใต้เทคนิคการวิเคราะห์การเรียนรู้ด้วยเครื่องสามารถตรวจจับและแยกความแตกต่างระหว่าง โรคใบไหม้และโรคใบจุดดำ แม้กระทั่งก่อนจะมีอาการที่มองเห็นได้ด้วยความแม่นยำสูง
คาดการณ์ว่าหากใช้การถ่ายภาพด้วยความละเอียดเชิงสเปกตรัมและเชิงพื้นที่มากกว่าในภาคสนาม ก็มีแนวโน้มว่าจะสามารถระบุโรคหลายชนิดในพืชที่ปลูกได้ ทำให้สามารถใช้ตัวเลือกการควบคุมโรคได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น”
โครงการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมอีกโครงการหนึ่งซึ่งดำเนินการร่วมกับมหาวิทยาลัยเวสต์ออฟสกอตแลนด์ มหาวิทยาลัย Strathclyde และนำโดยบริษัทออกแบบผลิตภัณฑ์ในกลาสโกว์ Wideblue กำลังพัฒนาระบบภาพทางการเกษตรต้นทุนต่ำรูปแบบใหม่ที่อาจเพิ่มการผลิตพืชผลให้สูงสุด ในทุ่งนาและโรงเรือน
คาดว่าเซ็นเซอร์ที่กำลังพัฒนาจะมีราคาถูกกว่าอุปกรณ์ที่เทียบเท่ากันในตลาดถึง 90% และมีศักยภาพในการทำให้เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยสเปกตรัมความละเอียดสูงเข้าถึงภาคการเกษตรและที่อื่นๆ ได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
ทีมวิจัยได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีกล้องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมต้นทุนต่ำโดยรวม ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการทดลองใช้งานในหลายพื้นที่ทั่วประเทศ รวมถึงไซต์ Dundee ของสถาบัน James Hutton
ดร.แมตต์ เอตเคนเฮด นักวิทยาศาสตร์ด้านดินจากแผนกสารสนเทศและวิทยาการคอมพิวเตอร์ของสถาบันเจมส์ ฮัตตัน ในเมืองอเบอร์ดีน กล่าวว่า “การใช้เซนเซอร์สเปกตรัมต้นทุนต่ำและน้ำหนักเบาสำหรับการเกษตรเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษ เนื่องจากมีหลายวิธีในที่ดิน ผู้จัดการจะได้รับประโยชน์จากประเภทของข้อมูลที่เซ็นเซอร์นี้สร้างขึ้น”
ที่มา: James Hutton Institute
“พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ทำงานได้อย่างน่าประทับใจจนถึงตอนนี้” แวน เอสเซ่กล่าว “อย่างไรก็ตาม เมื่อโรคใหม่หรือเชื้อที่แพร่ระบาดกลายเป็นปัญหา พวกเขาไม่สามารถแพร่พันธุ์ในการดื้อยารูปแบบใหม่ได้โดยไม่ทำลายการต้านทานที่รวมกันก่อนหน้านี้ พวกเขาต้องเริ่มต้นใหม่ทั้งหมดเพื่อพัฒนาชุดค่าผสมใหม่ ความฝันคือคุณมีความต้านทานโรคส่วนใหญ่ในหนึ่งหรือสอง loci”
ศักยภาพสูงสุดในระยะยาวของ van Esse
คือการสร้างบล็อกต้านทานเดี่ยวเพื่อควบคุม ASR ในถั่วเหลือง เทคโนโลยีต้านทานนี้สามารถลดปริมาณยาฆ่าเชื้อราที่เกษตรกรต้องใช้ในการผลิตพืชผลได้อย่างมาก นอกจากนี้ ผู้ปลูกจะไม่ถูกผูกมัดโดยหน้าต่างการใช้งานสารฆ่าเชื้อราสั้นๆ เพื่อควบคุมเชื้อโรคนี้อีกต่อไป การทำสองสิ่งนี้สำเร็จจะเป็นชัยชนะที่ยิ่งใหญ่
“เทคโนโลยีประเภทนี้อาจไม่ได้รับการพัฒนาสำหรับพืชผลสำคัญอื่น ๆ เนื่องจากกฎระเบียบของสหภาพยุโรปในปัจจุบันที่ป้องกันไม่ให้ใช้ในยุโรป” van Esse กล่าว “ในสหรัฐอเมริกา อนุญาตให้ปลูกพืชดัดแปรพันธุกรรมได้ หากนักวิทยาศาสตร์ของรัฐบาลพิจารณาแล้วว่าปลอดภัยต่อการบริโภคของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ภายในปี 2050 เราจะต้องผลิตอาหารให้มากเป็นสองเท่าของปัจจุบัน และเราต้องทำสิ่งนี้ให้สำเร็จโดยใช้ดิน น้ำ และสารเคมีน้อยลง เหตุผลที่เราอยู่ในธุรกิจนี้เพราะเราใส่ใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมและการให้อาหารแก่ทุกคนบนโลกใบนี้ เราต้องการใช้วิทยาศาสตร์ล่าสุดเพื่อช่วยพัฒนาพืชผลที่ปลอดภัย ให้ผลผลิต และมีคุณค่าทางโภชนาการเพื่อยุติความหิวโหย นั่นคือเหตุผลที่เรามาทำงานทุกวัน”
Hiles ตั้งข้อสังเกตว่าโครงการ WHEALBI (‘WHEAT and barley Legacy for Breeding Improvement’) ที่มหาวิทยาลัย Wageningen ซึ่งเสร็จสิ้นเมื่อประมาณหนึ่งปีที่แล้วได้ดำเนินการหลายอย่างเพื่อจัดการกับข้อกังวลที่ร้ายแรงในชุมชนการเพาะพันธุ์ธัญพืช – ความกังวลที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่มีประโยชน์หมด ภายในสระข้าวสาลีและข้าวบาร์เลย์ของยุโรปเนื่องจาก ‘คอขวด’ ที่เกิดจากการคัดเลือกพันธุ์ ทั้งเทคโนโลยีและเชื้อโรคที่พัฒนาขึ้นใน WHEALBI จะสามารถใช้ได้อย่างเสรีสำหรับชุมชนการเพาะพันธุ์ข้าวสาลีและข้าวบาร์เลย์ทั้งหมด
“WHEALBI ประสบความสำเร็จในการสร้างข้อมูลลำดับการผลิตที่มีปริมาณงานสูงที่เป็นต้นฉบับของทรัพยากรพันธุกรรมข้าวสาลีและข้าวบาร์เลย์ 1,000 แหล่ง และได้มอบแบบจำลองและเครื่องมือแก่ชุมชนการผสมพันธุ์” Hiles อธิบาย “ด้วยความเข้าใจที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับจีโนม พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถผสมอัลลีลที่ดีขึ้นได้เมื่อพวกเขาเลือกสายพันธุ์ และสามารถใช้ประโยชน์จากความหลากหลายทางชีวภาพจำนวนมากที่ไม่ได้ใช้ของธัญพืชเมล็ดเล็ก รวมทั้งญาติป่าและเผ่าพันธุ์ สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจถึงศักยภาพของผลผลิตที่สูงขึ้นและความเสถียรของผลผลิต”
ผู้นำของ WHEALBI ยังได้พัฒนาเครื่องมือ
คาดการณ์สำหรับองค์ประกอบโปรตีนจากเมล็ดพืชอีกด้วย เขากล่าวเสริม ซึ่งจะช่วยให้พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถพัฒนาพันธุ์ที่มีองค์ประกอบเฉพาะได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ดังนั้นความต้องการของผู้ใช้ปลายทางที่เหมาะสมที่สุด เช่น ปริมาณที่สูงหรือต่ำ ความแข็งแรงของแป้งสูง หรือโปรตีนที่ขยายได้สำหรับบิสกิต . โครงการ WHEALBI ยังจะเพิ่มคุณค่าแหล่งเพาะพันธุ์สำหรับการต้านทานโรคและลักษณะการปรับตัวเฉพาะสำหรับระบบการจัดการพืชผลซึ่งได้รับการพิจารณาเพียงเล็กน้อยจนถึงขณะนี้ Hiles กล่าว ช่วยให้เกษตรกรก้าวไปข้างหน้าเพื่อปลูกธัญพืชของพวกเขาภายใต้สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงและสภาพการป้อนที่ต่ำ เว็บสล็อต
