По-голямата част от кафето в света се отглежда в тропически региони. Променящият се климат обаче може да позволи на кафето да расте по-далеч на север - например във Флорида.
За да разберат как може да работи това, учени от Университета на Флорида вече отглеждат кафени растения в отдела за научни изследвания и образование на растенията UF / IFAS, на около 30 минути южно от главния кампус на UF в Гейнсвил.
Това изследване може един ден да произведе сутрешна чаша радост с произход от Съншайн щат.
Сътрудничество между UF Herbert Wertheim College of Engineering и UF / IFAS, този проект се финансира от безвъзмездна финансова помощ от Националния институт по храните и земеделието на USDA.
климат
„Кафето е култура от световен интерес, която вече е изправена пред големи предизвикателства поради изменението на климата. Понастоящем светът знае много малко за корените на растенията от кафе, тяхната архитектура и тяхната функция в условията на климатични промени. Корените са ключови моменти в този процес “, каза Роуланд.
Корените обаче не са лесни за изучаване - и не само защото са под земята.
„Повечето методи за изследване на живи корени в крайна сметка включват унищожаване на корените или отглеждане на растения в много изкуствена лабораторна среда“, казва Крис Уилсън, асистент по агроекология в отдела по агрономия и член на екипа за изследване на кафето. Стефан Гербер, доцент в катедрата по почви и води, също е част от този екип.
За да разберат как кафето расте на полето, изследователите използват минирхизотрони, прозрачни пластмасови тръби с малки камери вътре. Устройствата се поставят под земята до растенията, за да записват изображения на техните корени.
Минирхизотроните събират толкова много информация, че ще отнеме много време, докато някой пресее всичко, каза Роуланд.
Хиперспектрална система за изображения
Ето защо учените от UF / IFAS си сътрудничат с Алина Заре и Санджеев Копал в Техническия колеж, за да прилагат изкуствен интелект и технология за машинно обучение, за да подобрят и ускорят този процес.
Zare ще разработи подходи за изкуствен интелект за автоматична обработка и разбиране на изображенията на минирхизотрон. Koppal ще разработи нови базирани на компютърно зрение хиперспектрални системи за изображения, за да улови повече информация за корените и почвата, която ги заобикаля, отколкото може да бъде получена от сегашните системи за минимизотрон.
Този проект е само един пример за това как изследователите на UF използват изкуствен интелект за развитие на селскостопанския сектор във Флорида. Като част от проучването Zare заяви, че изследователите ще използват суперкомпютъра HiPerGator 3.0, за да тестват алгоритмите, които разработват за анализ на данни от минирхизотроните. HiPerGator 3.0 е част от партньорството между Nvidia и UF на стойност 70 милиона щатски долара и ще доведе до повече от тези изследователски проекти, ръководени от AI в целия университет.
„Наборите от данни на Minirhizotron са изключително големи, изискват много обработка на изображенията и са изпълнени с огромна променливост на измерването, предвид малките отвори. Всички тези проблеми се поддават на подходи за машинно обучение “, каза Роуланд. „Вярваме, че настоящите алгоритми, които се разработват от нашето сътрудничество, ще могат да автоматизират и ускорят значителни части от събирането на данни от данните за минирхизотрон“
Защитено от цитрусови плодове
Minirhizotrons ще събира данни от кафеените растения, растящи в отдела за научни изследвания и образование на растенията UF / IFAS, където изследователите са засадили кафе до съществуващите цитрусови дървета.
„Кафето е много чувствително към студа, така че нашата мисъл беше да се опитаме да го отглеждаме с друго дърво, което може да го подслони. Освен това в цитрусовата горичка има инсталирани системи за защита от замръзване, така че това също може да предпази кафето “, каза Роуланд.
Докато изследователите отглеждат кафе заедно с цитрусови плодове по практически причини в момента, комбинацията може един ден да бъде икономически изгодна, казаха те.
„Докато мислихме повече за това, бихме могли да проучим и комбинацията от цитрусови плодове и кафе като възможна система за отглеждане във Флорида - може би бъдещ вариант, който производителите на цитрусови плодове могат да обмислят. Това е далеч - трябва да се изработят различни въпроси и логистика - но определено си струва да се проучи “, каза Уилсън.
В допълнение към изследването как се представят корените на техните растения от кафе, изследователите са любопитни и как вкусва кафето им, отглеждано във Флорида. Те планират да пекат и варят тестова партида.
„Нашата изследователска група се е сдобила с микропрепарат за прецизно печене на кафе. Развълнувани сме да изпробваме различни методи на печене на кафените зърна, които произвеждаме “, каза Роуланд.
За повече информация:
UF / IFAS
www.ifas.ufl.edu