Ndryshimet klimatike paraqesin sfida serioze për mbarështuesit. Një robot inteligjent në terren dhe teknologjia me rreze X i ndihmojnë ata të zgjedhin mostrat e bimëve rezistente ndaj nxehtësisë për përzgjedhje. Sensorët në makinën e teknologjisë së lartë u zhvilluan nga Qendra Fraunhofer për Zhvillimin e Teknologjisë me rreze X, një divizion i Institutit IIS Fraunhofer për Qarqet e Integruara. Portali Phys.org.
Vera po bëhet më e nxehtë. Vetëm këtë verë, Gjermania ka përjetuar vapë ekstreme, me temperatura që arrijnë deri në 40°C. Thatësira preku edhe bimët.
Me një furnizim të mjaftueshëm me ujë, bimët mund të ftohen me avullim. Megjithatë, ata nuk mund ta bëjnë këtë kur janë të stresuar nga thatësira. Kjo është arsyeja pse mbarështuesit shpresojnë të zhvillojnë bimë tolerante ndaj nxehtësisë, tolerante ndaj thatësirës, të cilat mund të mbijetojnë me më pak ujë dhe të prodhojnë ende të korra të mira, ndërkohë që kërkojnë sasinë më të vogël të mundshme të plehrave dhe pesticideve.
Mbarështuesit marrin mbështetje nga studiuesit në Fraunhofer EZRT, ku kërkime janë kryer për shumë vite mbi teknologjitë për përcaktimin e fenotipeve të bimëve. Kjo i referohet pamjes së tyre, e cila përfshin shumë faktorë si madhësia e gjetheve, pozicioni i gjethes, trashësia e rrënjës dhe rendimenti. "Njerëzit kanë zgjedhur të lashtat bazuar në karakteristikat e jashtme për mijëra vjet," shpjegon Dr. Stefan Gert, kreu i departamentit të AMS në Qendrën Fraunhofer për Zhvillimin e Teknologjisë me rreze X. "Ne po zhvillojmë teknologji për të matur në mënyrë objektive këto karakteristika fenotipike dhe për të optimizuar mbarështimin bazuar në këto të dhëna."
Një ekip kërkimor i udhëhequr nga Dr. Gert ka zhvilluar DeBiFix, një robot në terren për bujqësinë. Është në gjendje të marrë vazhdimisht rreze x të bimëve. Në të njëjtën kohë, ai gjeneron imazhe 3D duke përdorur një sistem optik. Ky është një informacion i rëndësishëm për mbarështuesin - ai i lejon atij që në fakt të shikojë brenda kallinjve të grurit ose nën shkurret e patates dhe të përcaktojë nëse varieteti që po rritet po prodhon një prodhim të mirë.
Qëllimi më i rëndësishëm i projektit ndërrajonal të fermerëve të zgjuar Fraunhofer është të mbështesë mbarështuesit. Brenda kuadrit të saj, Qendra e Teknologjisë së Phenotipizimit të Bimëve Fraunhofer hapet në Triesdorf, Bavari. Në këtë pikë, Dr. Gert dhe kolegët e tij synojnë të zhvillojnë përvojën dhe ta zbatojnë atë në jetën reale.
Në dhomën e laboratorit për fenotipizimin e bimëve në kushte të kontrolluara klimatike në Fraunhofer EZRT në Fürth, Dr. Gert demonstron se si do të punojnë mbarështuesit në të ardhmen. Në një rrip transportieri të ngushtë përpara njësisë së rrezeve X, vazot me bimë të ndryshme të kultivuara janë vendosur në rreshta të rregullt. Dera e aparatit me rreze X hapet dhe një tenxhere rrëshqet brenda. Sapo dera mbyllet, tenxherja i nënshtrohet një skanimi CT.
"Më shumë se një dekadë më parë, ne filluam me rreze X të bimëve të patates për të marrë informacion rreth rritjes së zhardhokëve," thotë Dr. Gert. “Bazuar në rrezet X 3D, ne mund të përcaktojmë peshën e zhardhokëve pa i gërmuar ato.” Ky proces përdoret për detyra të tilla si përzgjedhja e varieteteve veçanërisht tolerante ndaj nxehtësisë. Për këtë qëllim, bimët vendosen në një laborator në kushte stresi termik. Skanimi më pas zbulon se cilat bimë janë më efektive në përballimin e stresit, duke prodhuar zhardhokë të fortë pavarësisht nga nxehtësia.
Ndërsa skanimet e para CT mund të shfaqeshin vetëm përmes rrënjëve të trasha dhe zhardhokëve, sistemet më të reja mund të kapin gjithashtu strukturën e imët nëntokësore të rrënjëve të grurit. "Makina jonë e re me rreze X është sistemi më i avancuar dhe më i fuqishëm për skanimin e pjesëve të bimëve nën tokë," thotë Dr. Gert.
Studiuesit në Fraunhofer EZRT po bëjnë gjithashtu imazhe dixhitale 3D të pjesëve të bimëve që janë mbi tokë, të tilla si gjethet dhe kallinjtë e grurit. Këto të dhëna mund të përdoren jo vetëm për të përcaktuar sipërfaqen e gjetheve - imazhet 3D gjithashtu ofrojnë informacion në lidhje me tolerancën ndaj nxehtësisë së bimës. A i ngre bima gjethet për t'u mbrojtur nga dielli? A kaçurrela gjethet për shkak të stresit?
Performanca e sistemeve të njohjes së impianteve optike Fraunhofer EZRT u demonstrua qartë në fushën e testimit të kompanisë së farave Strube D&S GmbH. Në këtë rast, u përdor prototipi i dytë BlueBob, një robot fushor që lëviz në mënyrë të pavarur dhe automatikisht heq barërat e këqija në arat e panxharit të sheqerit. Duke lëvizur midis rreshtave, ai regjistron imazhe të të gjitha bimëve të gjalla duke përdorur kamera multispektrale.
"Me ndihmën e inteligjence artificiale fenotipi i secilës bimë individuale analizohet dhe klasifikohet ose si barërat e këqija ose si bimë panxhari,” shpjegon Christian Hügel, kreu i Qendrës Teknike për Kërkimin e Farave në Strub.
Një nga fushat kryesore të punës në qendrën e re në Triesdorf do të jetë përpunimi i të dhënave të marra gjatë fenotipizimit. “Qëllimi ynë kryesor është të përdorim teknologjinë tonë për të mbështetur të vogla dhe të mesme mbarështuesit e bimëve“, thekson doktor Gert.