I detective di e piante è l'ingegneri di l'Università di Florida utilizanu l'intelligenza artificiale per truvà una malatia precoce per chì i cultivatori chì producenu zucca d'estate ponu mantenela sottu cuntrollu. A rilevazione precoce dà à l'agricultori una chance di cumbattimentu per una cultura megliu.
A zucca d'estiu è d'inguernu sò cultivate cummerciale in tuttu u statu, in particulare in u sudeste è u sud-ovest di Florida. In u 2019, i cultivatori di Florida anu coltu 7,700 ettari di zucca, cù un valore di produzzione di $ 35.4 milioni, secondu u Serviziu Naziunale di Statistiche Agricole di u USDA. Ma a malatia di mildiu pulverulente, cumuna in u mondu sanu, pò diminuisce i rendimenti.
"L'ambiente ideale per infettà l'oidio hè u clima umidu, a piantazione à alta densità è l'ombra", hà dettu Yiannis Ampatzidis, prufessore assistente UF / IFAS di ingegneria agricula è biologica è coautore di una novu studiu nantu à a rilevazione precoce di mildiu pulverulente, publicatu in a rivista Biosystems Engineering.
Per u studiu, i ricercatori UF / IFAS anu utilizatu un sistema di sensazione attaccatu à i droni per cullà e dati spettrali di mildiu pulverulente nantu à a zucca d'estate in i campi è i laboratori di u Centru di Ricerca è Educazione UF / IFAS Southwest Florida.
I ricercatori UF / IFAS anu utilizatu tecnulugia chì ùn si basa micca in i sintomi visuali per detectà u mildiu pulveru, disse Ampatzidis. L'ochji umani ponu vede solu a parte luminosa di u spettru elettromagneticu. Sta tecnulugia pò "vede" più. Cusì, i circadori anu utilizatu stu studiu per identificà e migliori lunghezze d'onda per a deteczione iniziale di u mildiu pulveru - nantu à e foglie chì ùn anu micca sintomi o presentanu sintomi iniziali.
I ricercatori anu utilizatu l'apprendimentu automaticu - un sottumessu di intelligenza artificiale - chì ponu "amparà" da e dati spettrali per detectà u mildiu pulveru. I dati venenu da i droni è i sistemi di sensazione in terra. U mudellu d'apprendimentu di machina furmatu hà identificatu u mildiu pulveru in diverse tappe di sviluppu di a malatia, Ampatzidis hà dettu. U sistema di machine-learning custruisce un mudellu matematicu per detect u mildiu pulveru senza esse programatu da un umanu per seguità passi specifichi.
Cù l'imaghjini è l'analisi di riflessione spettrale di e foglie di zucca, i scientisti anu detectatu pulverulente circa 95% di u tempu. In fattu, ancu senza sintomi visibili di a malatia, a tecnulugia hà dimustratu i circadori a malatia da 82% à 89% di u tempu.
"Hè cruciale per identificà u mildiu pulveru precoce, postu chì a malatia si sparghje rapidamente è e lesioni aumentanu in grandezza, sviluppendu un revestimentu biancu o grisgiu polveroso", hà dettu Ampatzidis, cunsiglieru di a facultà di Jaafar Abdulridha, u ricercatore postdoctorale UF / IFAS chì hà guidatu. u studiu.
Pamela Roberts, un prufessore di patologia vegetale UF / IFAS, hà bisognu di dati da ingegneri cum'è Ampatzidis, per aiutà à truvà e malatie in i primi stadi. Ella paraguna à a deteczione precoce di e malatie umane.
"A rilevazione precoce di qualsiasi prublema di salute, sia in l'omu o in e piante, dà a megliu chance di cuntrullà cù l'intervenzione precoce", disse Roberts, coautore di u studiu. "In listessu modu, e malatie di e piante sò più facilmente cuntrullate prima quandu a pupulazione patogena hè bassa, cumparatu cù più tardi in l'epidemie".
"In più, sta tecnulugia pò in realtà diminuite l'usu di sprays chimichi, eliminendu l'applicazioni chì puderanu esse fatte prima chì ci sia veramente una malatia da cuntrullà", disse. "Siccomu u mildiu pulverulente hè un prublema crònicu nantu à a zucca in u sud-ovest di Florida, hè solu una quistione di quandu, micca se, a malatia apparirà. U timing precisu di fungicidi, sia in l'agricultura cunvinziunali o biulogica, pò aumentà l'efficacità di u pruduttu è diminuite perdite ".
I sintomi principali di u mildiu pulveru sò spots bianchi o patchs, generalmente nantu à e foglie. Diagnosticare u mildiu pulveru in i primi stadi di l'infezzione hè difficiule per i sintomi nantu à e foglie più bassu è più maturu chì sò spessu cuparti da altre foglie.
"In corta, una malatia puderia cambià e proprietà di a foglia è influenzà a quantità di luce riflessa da e foglie in i zoni fora di u spettru visibile, chì l'omu ùn pò micca vede", disse Ampatzidis.
- Brad Buck, Università di Florida