Detekcija bolesti vinove loze graničnim dostignućima nauke

nauka stres vinogradarstvo vinova loza zastita loze

Detekcija bolesti vinove loze graničnim dostignućima. Patolozi Univerziteta Cornell koriste satelite, avione i druge alate za otkrivanje bolesti vinove loze.

Detekcija bolesti vinove loze

Hiperspektralna karta kalifornijske regije Sonoma Valley, snimljena iz aviona upotrebom NASA Jet Propulsion Laboratory’s AVIRIS (Airborne Visual Imaging Infrared Spectrometer) technology. Hiperspektralno snimanje može se koristiti za otkrivanje biljnih bolesti prije nego što ih ljudsko oko uoči. Katie Gold sa Univerziteta Cornell koristi tehnologiju za proučavanje patogena vinovove loze u državi New York. (Courtesy NASA/Cornell University)

Katie Gold

Katie Gold pridružila se prošle godine Univerzitetu Cornell radi obavljanja i širenja istraživačkih poslova u upravljanju bolestima vinove loze. Iako njen položaj docenta za patologiju vinove loze nije nov, njezin pristup tome jeste.

Detekcija bolesti vinove loze
Katie Gold

Gold-ovo iskustvo sa daljinskim istraživanjem, proksimalnim snimanjem i hiperspektralnim slikanjem – proučavanje interakcije svjetlosti sa objektima – čini je jedinstvenom u svijetu otkrivanja bolesti vinove loze. Njeni istraživački alati se kreću od satelita u svemiru do ručnih uređaja na nivou vinograda. Fokus je na otkrivanju ranog razvoja bolesti i može dovesti do revolucije u kontroli bolesti u državi New Yorku i šire.

“Hiperspektralno snimanje, posebno primijenjeno na biljne bolesti, novo je područje”, rekao je biljni patolog David Gadoury, viši istraživač sa Cornell Univeriteta. „Omogućava nam da vidimo stvari koristeći talasne dužine svjetlosti koje nisu vidljive ljudskom oku. Može pronaći simptome koji bi se propustili čak i uz najintenzivniju vizuelnu procjenu. “

Gold-ova nova Grape Sensing, Pathology, and Extension Lab at Cornell (GrapeSPEC) proučava osnovnu nauku o tome kako svjetlost utiče na bolesne biljke (interakcija svjetlost-bolesna biljka). Kako to znanje koristiti za poboljšanje i upravljanja bolestima vinograda. Laboratorija je smještena u Cornell AgriTech (Geneva), gdje je Gold stigla u februaru 2020. godine, nakon šest mjeseci provedenog sa NASA-om. Doktorirala je biljnu patologiju na Univerzitetu Wisconsin – Madison 2019. godine. Ovdje je proučavala upotrebu hiperspektralnih senzora za otkrivanje presimptomatskih bolesti kod krompira i drugih specijalnih usjeva.

Avion King Air B200 na aerodromu Burbank priprema se za let iznad vinograda. Na njemu se nalazi AVIRIS instrument izum NASA JPL (Jet Propulsion Laboratotory). Dok avion leti iznad vinograda u Kaliforniji, instrument pravi hiperspektralnu mapu. Istovremeno proučavajući način na koji svjetlost djeluje sa objektima, uključujući lišće vinove loze. (Courtesy Katie Gold/Cornell University)

Naš fokus je ..

“Ne mogu reći da preporučujem pokretanje laboratorija tokom globalne pandemije. “Naš fokus je pomaknuti granicu mogućeg sa senzibilizacijom biljnih bolesti kako bismo stvorili korisne alate za uzgajivače.” Njen tim provodi patološka ispitivanja na oko 4 hektara vinograda (Geneva),. Tu proučavaju pepelnicu, peronosporu, botritis, kiselu trulež i druge bolesti.

Jedan od glavnih problema sa patogenima vinove loze u državi New York je njihova nepredvidljivost. Intenzitet zaraze varira iz godine u godinu. Pepelnica je posebno teška  “pojava i pad” – teško je reći koliko će teško udarati dok ne pogodi, rekao je Gadoury. A do trenutka kada pogodi, svi uzgajivači mogu pokušati obuzdati štetu. Hiperspektralna tehnologija snimanja obećava da će upozoriti uzgajivače ako bolest dolazi – u trenutku kada oni zaista mogu učiniti nešto da je spriječe.

Gadoury je rekao da Gold nije samo vrhunski tehnolog već i “dobar biljni doktor”. Ona neće samo predstaviti novu tehnologiju, već će biti vodeća u tome da se tehnologija uvede u sisteme za upravljanje bolestima, rekao je. Nije dovoljno biti samo briljantni istraživač. Najbolji ishodi za uzgajivače rezultiraju kada ih osoba koja je stvarno obavila posao može ugraditi u svoje sisteme. “

Detekcija bolesti vinove loze
Katie Gold, lijevo, i Cornell-ov docent istraživač Yu Jiang sa prototipom verzije PhytoPatholoBot, autonomnog vinogradarskog robota koji je razvila Jiang-ova istraživačka grupa. Gold i Jiang razvili su model računarskog oka robota koji je sposoban otkriti peronosporu sa tačnošću od 90%. (Courtesy Katie Gold/Cornell University)

U NASA Gold i drugi istraživači koristili su hiperspektralno snimanje za nadzor vinograda sa satelita i aviona, kao i sa zemlje. Ona koristi to znanje i pristup tim resursima kako bi ojačala svoj rad na patologiji u New York-u.

90% preciznost

Menadžer vinograda Charlie Starr, koji stoji na ljestvama, i Maria del Mar Alisina, voditeljica istraživanja daljinskog ispitivanja u vinariji E. & J. Gallo, koriste ručni spektrometar za mjerenje krošnje čokota kako bi provjerila podatke sa preleta AVIRIS-a (Lodi, California). (Courtesy Katie Gold/Cornell University)

Gold je rekla da je istovremeno dio vinogradarske industrije i NASA zajednica stvorena za neke nadrealne trenutke. Još nadrealnije, saznala je da je jedan drugi član Cornell Univerziteta koji je imao zajednički sastanak sa JPL-om bio Carl Sagan. Ryan Pavlick, istraživački tehnolog JPL, radio je sa Gold-om u Kaliforniji. “Posao koji Katie radi prilično je nov”, rekao je.

Pavlick i Gold koristili su jedan od JPL-ovih instrumenata AVIRIS (Avionski infracrveni spektrometar za snimanje), smještenog u avionu, da bi iz vazduha napravili hiperspektralnu mapu kalifornijskih vinograda. Na terenu je tim koji je vodila Gold sakupljao uzorke iz vinograda pomoću ručnih spektrometara, kako bi potvrdio nalaze vazdušnog senzora o tome kako svjetlost sarađuje sa lišćem vinove loze, rekao je Pavlick.

JPL-ov rad za sada je ograničen na Kaliforniju, ali Gold se nada da će ga jednog dana proširiti i na New York. Uzbuđena je i zbog PhytoPatholoBot, prototipa autonomnog vinogradarskog robota razvijenog na Cornell Univerzitetu koji je sposoban otkriti peronosporu sa preciznošću od 90%. Ovo je samo nekoliko najsavremenijih alata koje će uzgajivači na kraju moći koristiti za donošenje boljih odluka o zaštiti loze, rekla je.

Pogledati i: https://ovinu.info/precizno-vinogradarstvo-kako/ i https://ovinu.info/precizno-vinogradarstvo-ekonomska-korist/

Izvor: https://www.goodfruit.com. Naslov orginala: Grape disease det ection from the final frontier. Objavljeno: 22.02.2021. by Matt Milkovich. Prevod: Dragutin Mijatović