Выращивание картофеля давно озадачивает ученых и фермеров. Почему генетически идентичные семена картофеля дают растения с совершенно разными размерами, уровнями продуктивности и устойчивостью? Исследователи из Утрехтского университета в сотрудничестве с TU Delft и селекционерами растений, возможно, нашли ответ: микробы.
Биолог Руланд Берендсен и его команда опубликовали новаторское исследование в Природа Микробиология, показывая, что бактерии и грибки на семенном картофеле существенно влияют на рост. Некоторые микробы, такие как вид Streptomyces, способствуют активному росту, в то время как другие препятствуют ему.
Чтобы использовать это понимание, команда разработала модель ИИ, которая предсказывает потенциал роста семенного картофеля. Система объединяет генетические данные микробов с кадрами с дронов растений картофеля на разных стадиях роста. «Объединяя эти точки данных, ИИ выявляет, какие микробы являются ключом к здоровому росту», — объяснил Ян Сон, первый автор исследования.
Команда собрала тысячи образцов семенного картофеля с 240 тестовых полей. Используя дроны, они отслеживали рост растений в течение сезона и передавали эти данные в ИИ. Результаты? Беспрецедентная способность прогнозировать производительность растений на основе микробного состава.
Берендсен подчеркнул преобразующий потенциал: «Это начало новой эры в сельском хозяйстве, где микробиология и ИИ объединяются. Мы не просто повышаем урожайность — мы делаем сельское хозяйство более устойчивым, сокращая отходы и зависимость от химических пестицидов».
В будущем возможно применение микробных покрытий для семян или конструирование растений для привлечения полезных микробов, что еще больше улучшит здоровье и урожайность сельскохозяйственных культур.
Интеграция ИИ и микробиологии в картофелеводстве открывает многообещающий путь к повышению урожайности, сокращению отходов и устойчивым методам ведения сельского хозяйства. Понимая и используя микробные взаимодействия, фермеры могут оптимизировать урожайность и решить некоторые из самых насущных проблем современного сельского хозяйства.