მსოფლიოში ყავის უმეტესი ნაწილი ტროპიკულ რეგიონებშია მოყვანილი. თუმცა, კლიმატის შეცვლამ შეიძლება ყავა ჩრდილოეთით გაიზარდოს - მაგალითად, ფლორიდაში.
იმის გასაგებად, თუ როგორ შეიძლება ეს მუშაობდეს, ფლორიდის უნივერსიტეტის მეცნიერები უკვე ყავის მცენარეებს ზრდიან UF/IFAS მცენარეთა მეცნიერებების კვლევისა და განათლების განყოფილებაში, გეინსვილში, მთავარი UF კამპუსიდან სამხრეთით, 30 წუთის სავალზე.
ამ კვლევას შეეძლო ერთ მშვენიერ დღეს მიეღო სიხარულის დილის თასი მზის წყაროებიდან.
UF Herbert Wertheim College of Engineering and UF/IFAS, ეს პროექტი დაფინანსებულია USDA– ს სურსათისა და სოფლის მეურნეობის ეროვნული ინსტიტუტის გრანტით.
კლიმატის
”ყავა არის გლობალური ინტერესის პროდუქტი, რომელიც კლიმატის ცვლილების გამო უკვე დიდი გამოწვევების წინაშე დგას. დღეისათვის მსოფლიომ ძალიან ცოტა რამ იცის ყავის მცენარეების ფესვების, მათი არქიტექტურისა და მათი ფუნქციის შესახებ კლიმატის ცვლილების პირობებში. ფესვები ამ პროცესის მთავარი წერტილებია, ” - თქვა როულენდმა.
თუმცა, ფესვების შესწავლა ადვილი არ არის - და არა მხოლოდ იმიტომ, რომ ისინი მიწისქვეშაა.
”ცოცხალი ფესვების შესწავლის უმეტესი მეთოდი საბოლოოდ გულისხმობს ფესვების განადგურებას ან მცენარეების გაზრდას ძალიან ხელოვნურ ლაბორატორიულ გარემოში,” - თქვა კრის ვილსონმა, აგრონომიის აგროეკოლოგიის ასისტენტმა პროფესორმა და ყავის კვლევის ჯგუფის წევრმა. სტეფან გერბერი, ასოცირებული პროფესორი ნიადაგისა და წყლის მეცნიერების განყოფილებაში, ასევე არის ამ გუნდის ნაწილი.
იმის გასაგებად, თუ როგორ იზრდება ყავა მინდორში, მკვლევარები იყენებენ მინირიზოტრონებს, გამჭვირვალე პლასტმასის მილებს პატარა კამერებით შიგნით. მოწყობილობები მცენარეების გვერდით მიწისქვეშაა განთავსებული, რათა ჩაწერონ მათი ფესვების გამოსახულებები.
მინირჰიზოტრონები აგროვებენ იმდენ ინფორმაციას, რომ ძალიან დიდი დრო დასჭირდება, რომ ვინმემ გაანალიზოს ეს ყველაფერი, თქვა როულანდმა.
ჰიპერსპექტრული გამოსახულების სისტემა
სწორედ ამიტომ UF/IFAS მეცნიერები თანამშრომლობენ ალინა ზარესთან და სანჯეევ კოპალთან საინჟინრო კოლეჯში, რათა გამოიყენონ ხელოვნური ინტელექტი და მანქანათმცოდნეობის ტექნოლოგია ამ პროცესის გასაუმჯობესებლად და დასაჩქარებლად.
ზარე შეიმუშავებს ხელოვნური ინტელექტის მიდგომებს, რომ ავტომატურად დაამუშაოს და გაიგოს მინირიზოტრონის გამოსახულება. კოპალი შეიმუშავებს ახალ კომპიუტერულ ხედვაზე დაფუძნებულ ჰიპერსპექტრულ გამოსახულების სისტემებს, რათა უფრო მეტი ინფორმაცია მოიპოვოს ფესვებისა და მათ გარშემო არსებული ნიადაგის შესახებ, ვიდრე შეიძლება მიღებულ იქნას ამჟამინდელი მინირიზოტრონული სისტემებიდან.
ეს პროექტი მხოლოდ ერთი მაგალითია იმისა, თუ როგორ იყენებენ UF მკვლევარები ხელოვნურ ინტელექტს ფლორიდის სოფლის მეურნეობის სექტორის წინსვლისთვის. როგორც კვლევის ნაწილი, ზარემ თქვა, რომ მკვლევარები გამოიყენებენ HiPerGator 3.0 სუპერკომპიუტერს, რათა შეამოწმონ მათ მიერ შემუშავებული ალგორითმები მინირჰიზოტრონების მონაცემების გასაანალიზებლად. HiPerGator 3.0 არის Nvidia– სა და UF– ს შორის 70 მილიონი აშშ დოლარის პარტნიორობის ნაწილი და გამოიწვევს AI– ით განპირობებულ კვლევით პროექტებს უნივერსიტეტში.
”მინირიჰიზოტრონის მონაცემთა ნაკრები უკიდურესად დიდია, მოითხოვს უამრავ სურათის დამუშავებას და სავსეა გაზომვის უზარმაზარი ცვალებადობით, მცირე დიაფრაგმების გათვალისწინებით. ყველა ეს პრობლემა ექვემდებარება მანქანათმცოდნეობის მიდგომებს, ” - თქვა როულენდმა. ”ჩვენ გვჯერა, რომ ჩვენი თანამშრომლობით შემუშავებული ამჟამინდელი ალგორითმები შეძლებენ ავტომატიზირებას და დააჩქარებენ მინირიჰიზოტრონის მონაცემების მონაცემთა შეგროვების მნიშვნელოვან ნაწილს.”
ციტრუსებით თავშესაფარი
Minirhizotrons შეაგროვებს მონაცემებს UF/IFAS მცენარეთა მეცნიერების კვლევისა და განათლების განყოფილებაში მოყვანილი ყავის მცენარეებიდან, სადაც მკვლევარებმა ყავა დაყარეს არსებული ციტრუსის ხეებთან ერთად.
”ყავა ძალიან მგრძნობიარეა სიცივის მიმართ, ამიტომ ჩვენ ვიფიქრეთ, რომ შევეცადოთ მისი გაზრდა სხვა ხეზე, რომელსაც შეეძლო მისი თავშესაფარი. გარდა ამისა, ციტრუსის კორომს აქვს გაყინვისგან დამცავი სისტემები დაყენებული, რამაც შეიძლება დაიცვას ყავა, ” - თქვა როულენდმა.
მიუხედავად იმისა, რომ მკვლევარები ამზადებენ ყავას ციტრუსთან ერთად პრაქტიკული მიზეზების გამო, მათი კომბინაცია ერთ დღეს ეკონომიკურად მომგებიანი იქნება.
”რაც უფრო მეტს ვფიქრობდით, ჩვენ ასევე შეგვიძლია შევისწავლოთ ციტრუსის და ყავის კომბინაცია, როგორც ფლორიდაში შესაძლო მოსავლის სისტემა - ალბათ სამომავლო ვარიანტი, რომელიც ციტრუსების მწარმოებლებმა შეიძლება განიხილონ. ეს შორს არის - განსხვავებული კითხვები და ლოგისტიკა უნდა შემუშავდეს - მაგრამ ნამდვილად ღირს შესწავლა, ” - თქვა ვილსონმა.
გარდა იმისა, რომ გამოიკვლიეს მათი ყავის მცენარეების ფესვები, მკვლევარები ასევე დაინტერესებულნი არიან, თუ როგორი გემო აქვს მათ ფლორიდაში გაზრდილ ყავას. ისინი გეგმავენ გამოსაცხობ ჯგუფს გამოწვას და მოხარშვას.
”ჩვენმა კვლევითმა ჯგუფმა შეიძინა მიკრო სურათების ზუსტი ყავის შემწვარი. ჩვენ აღფრთოვანებული ვართ, რომ გამოვცადოთ გამოწვის სხვადასხვა მეთოდი ყავის მარცვლებზე, რომელსაც ჩვენ ვაწარმოებთ, ” - თქვა როულენდმა.
დამატებითი ინფორმაციისათვის:
UF / IFAS
www.ifas.ufl.edu