Većina svjetske kave uzgaja se u tropskim regijama. Međutim, promjenjiva klima mogla bi omogućiti da kava raste sjevernije - na primjer, na Floridi.
Da bi razumjeli kako bi to moglo funkcionirati, znanstvenici sa Sveučilišta Florida već uzgajaju biljke kave u UF/IFAS Jedinici za istraživanje i obrazovanje biljnih znanosti, oko 30 minuta južno od glavnog univerzitetskog kampusa u Gainesvilleu.
Ovo istraživanje moglo bi jednog dana proizvesti jutarnju čašu radosti porijeklom iz Sunčeve države.
U suradnji između UF Herbert Wertheim College of Engineering i UF/IFAS -a, ovaj projekt financira se iz granta Nacionalnog instituta za hranu i poljoprivredu USDA.
klima
“Kava je usjev globalnog interesa koji se već suočava s velikim izazovima zbog klimatskih promjena. Trenutno svijet zna vrlo malo o korijenima biljaka kave, njihovoj arhitekturi i njihovoj funkciji u uvjetima klimatskih promjena. Koreni su ključne tačke u ovom procesu ”, rekao je Rowland.
Međutim, korijene nije lako proučavati - i ne samo zato što su pod zemljom.
"Većina metoda za proučavanje živih korijena na kraju uključuje uništavanje korijena ili uzgoj biljaka u vrlo umjetnom laboratorijskom okruženju", rekao je Chris Wilson, docent agroekologije na odjelu za agronomiju i član istraživačkog tima za kavu. Stefan Gerber, vanredni profesor na katedri za nauku o zemljištu i vodama, takođe je dio ovog tima.
Kako bi razumjeli kako kava raste na polju, istraživači koriste minirhizotrone, prozirne plastične cijevi sa sitnim kamerama unutra. Uređaji su postavljeni pod zemljom pored biljaka za snimanje slika njihovog korijena.
Minirhizotroni prikupljaju toliko informacija da će nekome trebati mnogo vremena da pregleda sve to, rekla je Rowland.
Hiperspektralni sistem snimanja
Zato naučnici UF/IFAS -a sarađuju sa Alinom Zare i Sanjeev Koppal na Tehničkom fakultetu na primjeni umjetne inteligencije i tehnologije strojnog učenja kako bi poboljšali i ubrzali taj proces.
Zare će razviti pristupe umjetne inteligencije za automatsku obradu i razumijevanje slika minihizotrona. Koppal će razviti nove hiperspektralne sisteme za snimanje zasnovane na računarskom vidu za prikupljanje više informacija o korijenju i tlu koje ih okružuje nego što se može dobiti iz trenutnih sistema minihizotrona.
Ovaj projekt je samo jedan primjer kako istraživači UF -a koriste umjetnu inteligenciju za napredak poljoprivrednog sektora Floride. U sklopu studije, Zare je rekao da će istraživači koristiti superračunalo HiPerGator 3.0 za testiranje algoritama koje razvijaju za analizu podataka iz minihizotrona. HiPerGator 3.0 dio je partnerstva između Nvidije i UF-a vrijednog 70 miliona dolara i dovest će do više ovih istraživačkih projekata na univerzitetu na univerzitetu.
„Skupovi podataka Minirhizotrona su izuzetno veliki, zahtijevaju puno obrade slike i puni su ogromne varijabilnosti mjerenja s obzirom na male otvore blende. Svi ovi problemi podložni su pristupima strojnog učenja ”, rekla je Rowland. "Vjerujemo da će trenutni algoritmi koje razvijamo kroz našu suradnju moći automatizirati i ubrzati značajne dijelove prikupljanja podataka iz podataka minihizotrona."
Zaklonjen citrusima
Minirhizotroni će prikupljati podatke iz biljaka kave koje rastu u UF/IFAS Jedinici za nauku i obrazovanje o biljnoj znanosti, gdje su istraživači posadili kavu pored postojećih stabala agruma.
“Kava je vrlo osjetljiva na hladnoću, pa smo mislili da je pokušamo uzgojiti s drugim drvetom koje bi je moglo zakloniti. Osim toga, u agrumu su instalirani sistemi zaštite od smrzavanja, tako da bi to moglo zaštititi i kavu ”, rekao je Rowland.
Dok istraživači trenutno uzgajaju kavu uz citruse iz praktičnih razloga, kombinacija bi jednog dana mogla biti ekonomski povoljna, rekli su.
„Dok smo više razmišljali o tome, mogli bismo istražiti i kombinaciju citrusa i kave kao mogući sistem usjeva na Floridi - možda buduću opciju koju bi uzgajivači agruma mogli razmotriti. Ovo je udaljenje - različita pitanja i logistika bi se morali razraditi - ali svakako vrijedi istražiti “, rekao je Wilson.
Osim što istražuju korijenje korijena njihovih biljaka kave, istraživači su također znatiželjni po ukusu njihove kave iz Floride. Planiraju pečenje i pripremu testne serije.
“Naša istraživačka grupa nabavila je mikrotalasni precizni pržionica kave. Uzbuđeni smo što isprobavamo različite metode prženja na zrnu kave koju proizvodimo ”, rekao je Rowland.
Za više informacija:
UF / IFAS
www.ifas.ufl.edu