U cambiamentu climaticu pone sfidi seri per i criatori. Un robot di campu intelligente è a tecnulugia di raghji X aiutanu à selezziunà campioni di piante resistenti à u calore per a selezzione. I sensori in a macchina high-tech sò stati sviluppati da u Fraunhofer Center for the Development of X-ray Technology, una divisione di l'IIS Fraunhofer Institute for Integrated Circuits. U portale Phys.org.
L'estate si face più calda. Stu veranu solu, l'Alimagna hà sappiutu un calore estremu, cù e tampiratura ghjunghje sin'à 40 ° C. A siccità hà ancu affettatu i pianti.
Cù un suministru abbastanza d'acqua, i pianti ponu esse rinfriscati per evaporazione. Tuttavia, ùn ponu micca fà questu quandu sò stressati da a seca. Hè per quessa chì i criatori speranu di sviluppà e piante resistenti à u calore è à a siccità chì ponu sopravvive cù menu acqua è ancu pruduce boni culturi mentre esigenu a quantità minima di fertilizante è pesticidi.
L'allevatori ricevenu supportu da i circadori in Fraunhofer EZRT, induve a ricerca hè stata realizata per parechji anni nantu à e tecnulugia per a determinazione di i fenotipi di e piante. Questu si riferisce à a so apparenza, chì include assai fatturi, cum'è a dimensione di a foglia, a pusizione di a foglia, u grossu di e radiche è u rendiment. "A ghjente hà sceltu i culturi basati nantu à e caratteristiche esterne per millaie d'anni", spiega u duttore Stefan Gert, capu di u dipartimentu AMS in u Fraunhofer Center for the Development of X-ray Technology. "Avemu sviluppendu tecnulugii per misurà obiettivamente queste caratteristiche fenotipiche è ottimisimu a ripruduzzione basatu annantu à queste dati".
Un squadra di ricerca guidata da u Dr Gert hà sviluppatu DeBiFix, un robot di campu per l'agricultura. Hè capaci di piglià continuamente raghji X di e piante. À u listessu tempu, genera imagine 3D utilizendu un sistema otticu. Questa hè una infurmazione impurtante per u criaturu - li permette, in fattu, di guardà in l'arechje di granu o sottu à l'arbulu di patata è stabilisce se a varietà chì crescenu hè pruduce una bona cultura.
L'obiettivu più impurtante di u prughjettu di l'agricultura intelligente interregionale Fraunhofer hè di sustene l'allevatori. In u so quadru, u Fraunhofer Plant Phenotyping Technology Center apre in Triesdorf, Baviera. À questu puntu, u duttore Gert è i so culleghi anu intenzione di sviluppà l'esperienza è appricà in a vita reale.
In a sala di laboratoriu per u fenotipamentu di e piante in cundizioni climatichi cuntrullati in u Fraunhofer EZRT in Fürth, u duttore Gert dimustra cumu i criatori travaglianu in u futuru. Nant'à un cinturione trasportatore strettu davanti à l'unità di raghji X, i vasi cù parechji pianti cultivati sò disposti in fila pulita. A porta di a macchina à raghji X si apre è una pignatta s'infila. Appena a porta si chjude, a pignatta hè sottumessa à una TC.
"Più di un decenniu fà, avemu principiatu a radiografia di e piante di patata per avè infurmazione nantu à a crescita di tuberi", informa Dr Gert. "Basatu nantu à i raghji X 3D, pudemu determinà u pesu di i tuberi senza scavà". Stu prucessu hè utilizatu per i travaglii cum'è a selezzione di variità particularmente toleranti à u calore. Per questu scopu, i pianti sò posti in un laboratoriu in cundizioni di stress calori. L'scansione poi palesa chì e piante sò più efficaci per affruntà u stress, pruducendu tuberi forti malgradu u calore.
Mentre chì i primi scans CT puderianu vede solu à traversu radichi grossi è tuberi, i sistemi più recenti ponu ancu catturà a fine struttura sotterranea di e radiche di granu. "A nostra nova macchina di raghji X hè u sistema più avanzatu è putente per scanning parti di pianta sottu terra", dice Dr Gert.
I ricercatori di Fraunhofer EZRT facenu ancu l'imaghjini digitale 3D di parti di e piante chì sò sopra à a terra, cum'è foglie è spighe di granu. Questa data pò esse usata micca solu per determinà l'area di a foglia - l'imaghjini 3D furnisce ancu infurmazioni nantu à a toleranza di u calore di a pianta. A pianta suscita e so foglie per pruteggiri da u sole? Le foglie si arricciano per via di stress?
A prestazione di i sistemi di ricunniscenza di e piante ottiche Fraunhofer EZRT hè stata dimustrata chjaramente in u campu di prova di a cumpagnia di sementi Strube D&S GmbH. In questu casu, u sicondu prototipu BlueBob hè statu utilizatu, un robot di campu chì si move indipindente è automaticamente sguassate e erbaccia in i campi di zuccaru. Trascendendu trà e fila, registra l'imaghjini di tutte e piante viventi cù càmera multispettrali.
"Usendu intelligenza artificiale u fenotipu di ogni pianta individuale hè analizatu è classificatu cum'è erbaccia o pianta di barbabietola ", spiega Christian Hügel, capu di u Centru Tecnicu per a Ricerca di Sementi in Strub.
Unu di i principali spazii di travagliu in u novu centru in Triesdorf serà u trattamentu di e dati ottenuti durante u fenotipamentu. "U nostru scopu principale hè di utilizà a nostra tecnulugia per sustene i picculi è medii allevatori di piante", enfatiza Dr Gert.