TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ

Trên toàn cầu, an ninh lương thực là một vấn đề rất được quan tâm - một vấn đề có thể được giải quyết bằng cách cải thiện năng suất cây trồng. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, những cải thiện về năng suất cây trồng đã bị chững lại và điều này chủ yếu là do các bệnh thực vật. Bệnh thực vật mới chỉ được phát hiện đơn giản vì hầu hết chỉ được kiểm tra bằng mắt người - tại thời điểm phát hiện, thực vật đã ở giai đoạn tiến triển của bệnh và ngay cả những nhà sản xuất thực phẩm có kinh nghiệm nhất cũng có thể bỏ sót các dấu hiệu tinh vi ở giai đoạn đầu nhiễm trùng thực vật.

Công nghệ này là một hệ thống hình ảnh tự động kết hợp máy ảnh và kỹ thuật hình ảnh đa bán cầu ba chiều (3D) nhạy hơn nhiều so với mắt người, cho phép phân tích sức khỏe thực vật tại hiện trường ở cấp độ phòng thí nghiệm. Kỹ thuật này hoạt động nhờ ánh sáng được phản xạ dưới các bước sóng ánh sáng khác nhau; cung cấp thông tin sức khỏe thực vật như chất dinh dưỡng và bệnh tật ở quy mô tế bào. Các chỉ số nhận dạng về các bệnh thực vật cụ thể, cũng như các yếu tố gây stress cho thực vật, được xác định bằng thị giác máy trước khi mắt người có thể phát hiện được chúng. Việc xác định sớm các vấn đề về sức khỏe thực vật như vậy là rất quan trọng để đưa ra giải pháp hành động khắc phục vào thời điểm tối ưu.

TÍNH NĂNG CÔNG NGHỆ & THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Hệ thống này chiếu chụp cây trồng ở nhiều bước sóng, tạo ra hình ảnh lá cây trong suốt một cách hiệu quả, trong khi các mô hình Máy học được đào tạo để xác định các dấu hiệu bệnh cây một cách cụ thể. Một thư viện số được lập danh mục về thực vật với dung lượng hàng petabyte với tình trạng bệnh của các loại cây trồng khác nhau sẽ giúp cho việc triển khai các mô hình dễ dàng sử dụng với chi phí hiệu quả.

Hệ thống có thể tạo bản đồ nhiệt ( trực quan hóa ) cho các dấu hiệu bệnh sau (nhưng không giới hạn ):

• sinh khối
• sắc tố diệp lục
• sắc tố caroten
• sắc tố anthocyanin
• Suy dinh dưỡng
• Áp lực mô

ỨNG DỤNG TIỀM NĂNG

Công nghệ này có thể ứng dụng trong các lĩnh vực sau:

• Kiểm soát chất lượng cây trồng
• Kiểm tra/giám sát sức khỏe cây trồng
• Phát hiện dịch hại

Các lĩnh vực bổ sung sau đây cũng có thể thực hiện được:

Nhân giống

• Đẩy nhanh chu kỳ nhân giống và thử nghiệm cây trồng để tìm ra thế hệ cây trồng tiếp theo, dẫn đến các giống ngày càng kháng bệnh và nâng cấp hạt giống
• Mặc dù thực vật có thể trông giống hệt mắt người, nhưng bên trong, mỗi thực vật có thể có mức độ nhiễm bệnh khác nhau khi nhìn dưới các bước sóng ánh sáng khác nhau
• Cải thiện sự khác biệt giữa các loại thực vật tương tự

Tăng tốc thử nghiệm cây trồng:

• Kỹ thuật số để lập mô hình và tối ưu hóa
• Cố tình gây áp lực thực vật để phân tích và theo dõi các cấu hình hương vị khác nhau

Nguồn: https://www.ipi-singapore.org