Klimata ŝanĝo prezentas gravajn defiojn por bredistoj. Inteligenta kamporoboto kaj Rentgenfota teknologio helpas ilin elekti varmorezistajn plantspecimenojn por elekto. La sensiloj en la altteknologia maŝino estis evoluigitaj fare de la Fraunhofer Centro por la Disvolviĝo de Rentgenfota Teknologio, dividado de la IIS Fraunhofer Instituto por Integraj Cirkvitoj. Phys.org portalo.
Somero fariĝas pli varma. Nur ĉi-somere, Germanio spertis ekstreman varmon, kun temperaturoj atingantaj ĝis 40 °C. La sekeco ankaŭ influis plantojn.
Kun sufiĉa provizo de akvo, plantoj povas esti malvarmigitaj per vaporiĝo. Tamen, ili ne povas fari tion kiam ili estas streĉitaj de sekeco. Tial bredistoj esperas evoluigi varmo-toleremajn, sekec-toleremajn plantojn kiuj povas pluvivi per malpli da akvo kaj ankoraŭ produkti bonajn kultivaĵojn postulante la malplej eblan kvanton da sterko kaj insekticidoj.
Bredistoj ricevas subtenon de esploristoj ĉe Fraunhofer EZRT, kie esploroj estas faritaj dum multaj jaroj pri teknologioj por determini plantfenotipojn. Ĉi tio rilatas al ilia aspekto, kiu inkluzivas multajn faktorojn kiel foliograndeco, foliopozicio, radikdikeco kaj rendimento. "Homoj elektas kultivaĵojn bazitajn sur eksteraj karakterizaĵoj dum miloj da jaroj," klarigas d-ro Stefan Gert, estro de la fako AMS ĉe la Centro Fraunhofer por la Disvolviĝo de X-radia Teknologio. "Ni disvolvas teknologiojn por objektive mezuri ĉi tiujn fenotipaj karakterizaĵoj kaj optimumigi reproduktadon surbaze de ĉi tiuj datumoj."
Esplora teamo gvidata de D-ro Gert evoluigis DeBiFix, kamporoboton por agrikulturo. Ĝi kapablas kontinue preni rentgenradiojn de plantoj. Samtempe, ĝi generas 3D bildojn uzante optikan sistemon. Ĉi tio estas grava informo por la bredisto - ĝi ebligas al li, fakte, rigardi internen de la tritikaj spikoj aŭ sub la terpomarbusto kaj determini ĉu la vario, kiun ili kreskas, produktas bonan rikolton.
La plej grava celo de la interregiona Fraunhofer inteligenta agrikultura projekto estas subteni bredistojn. En ĝia kadro, la Fraunhofer Plant Phenotyping Technology Center malfermiĝas en Triesdorf, Bavario. Je ĉi tiu punkto, D-ro Gert kaj liaj kolegoj intencas evoluigi la sperton kaj apliki ĝin en la reala vivo.
En la laboratorioĉambro por plantfenotipado sub klimatkontrolitaj kondiĉoj ĉe la Fraunhofer EZRT en Fürth, D-ro Gert pruvas kiel bredistoj laboros en la estonteco. Sur mallarĝa transportbendo antaŭ la rentgena unuo, potoj kun diversaj kultivitaj plantoj estas aranĝitaj en bonordaj vicoj. La pordo de la Rentgenfota maŝino malfermiĝas kaj poto glitas enen. Tuj kiam la pordo fermiĝas, la poto spertas CT-skanadon.
"Antaŭ pli ol jardeko, ni komencis radiradi terpomplantojn por ricevi informojn pri tuberkresko," raportas D-ro Gert. "Surbaze de la 3D-radioj, ni povas determini la pezon de la tuberoj sen elfosi ilin." Ĉi tiu procezo estas uzata por taskoj kiel elektado de precipe varmegaj variaĵoj. Por ĉi tiu celo, la plantoj estas metitaj en laboratorion en kondiĉoj de varmostreso. La skanado tiam rivelas kiuj plantoj estas plej efikaj kontraŭ streso, produktante fortajn tuberojn malgraŭ la varmeco.
Dum la unuaj CT-skanadoj povis nur montri tra dikaj radikoj kaj tuberoj, pli novaj sistemoj ankaŭ povas kapti la bonan subteran strukturon de tritikaj radikoj. "Nia nova rentgena maŝino estas la plej altnivela kaj potenca sistemo por skanado de plantpartoj subtere," diras D-ro Gert.
Esploristoj ĉe Fraunhofer EZRT ankaŭ faras 3D ciferecan bildigon de partoj de plantoj kiuj estas supergrunde, kiel folioj kaj spikoj de tritiko. Ĉi tiuj datumoj povas esti uzataj ne nur por determini la foliareon - 3D-bildoj ankaŭ provizas informojn pri la varmotoleremo de la planto. Ĉu la planto levas siajn foliojn por protekti sin kontraŭ la suno? Ĉu folioj kurbiĝas pro streso?
La agado de la Fraunhofer EZRT-optikaj plantrekonaj sistemoj estis klare pruvita en la testkampo de la semfirmao Strube D&S GmbH. En ĉi tiu kazo, la dua BlueBob-prototipo estis uzita, kamporoboto kiu moviĝas sendepende kaj aŭtomate forigas fiherbojn en sukerbetkampoj. Moviĝante inter la vicoj, li registras bildojn de ĉiuj vivantaj plantoj uzante multspektrajn fotilojn.
"Uzante artefarita inteligento la fenotipo de ĉiu unuopa planto estas analizita kaj klasita aŭ kiel fiherbo aŭ betoplanto,” klarigas Christian Hügel, estro de la Teknika Centro pri Semo-Esplorado en Strub.
Unu el la ĉefaj laborfakoj en la nova centro en Triesdorf estos la prilaborado de datumoj akiritaj dum fenotipado. "Nia ĉefa celo estas uzi nian teknologion por subteni malgrandajn kaj mezajn plantbredistoj“, emfazas D-ro Gert.