Инновация, разработанная под руководством Юй Инхуна, исследователя из Хунаньской академии сельскохозяйственных наук, воплощена в прототипе устройства, которое сочетает в себе передовую лазерную спектроскопию и искусственный интеллект для раскрытия биологических секретов семян, не повреждая их, что открывает новую эру точного земледелия, сообщает China Daily.
В сотрудничестве с Хэфэйским институтом физических наук, Китайской академией наук и Чанчуньским институтом оптики, точной механики и физики Китайской академии наук междисциплинарная группа создала оптическую систему неразрушающего контроля на основе суперконтинуальной лазерной спектроскопии.
Исследователи собрали данные о спектрах пропускания и фенотипе прорастания сотен тысяч семян сельскохозяйственных культур, создав комплексную базу данных «спектр-сила».
Используя лазерные лучи суперконтинуума для захвата подробных спектральных «отпечатков пальцев» семян, эта система обнаруживает микроскопические индикаторы — от метаболической активности до структурной целостности — скрытые под семенной оболочкой.
«У всего есть свой спектр, а для семян жизнеспособность определяется вещами, которые они содержат, что может быть отражено в спектре, — сказал Юй Инхун. - Мы не знали, что означает каждый спектр, но когда собирали информацию о достаточном количестве семян, корреляция стала очевидной. Наше исследование не могло быть проведено без больших данных и ИИ».
По его словам, ожидается, что после коммерциализации эта технология значительно улучшит качество семян таких культур, как кукуруза, хлопчатник, рис и соя, тем самым способствуя масштабному повышению урожайности.
Подчеркнув, что семена с более высокой жизнеспособностью обладают большим потенциалом для повышения урожайности и устойчивости к стрессам, Юй сказал, что достижение неразрушающего обнаружения и сортировки жизнеспособности отдельных семян может устранить существующие узкие места в семеноводческой отрасли, обеспечив более качественные семена для выращивания.
Данные показывают, что технология достигает почти 100-процентной точности в прогнозировании жизнеспособности семян при применении к рису, кукурузе, соевым бобам и хлопчатнику.
Используя это достижение, команда разработала первый в мире прототип для неразрушающего определения жизнеспособности и сортировки семян риса.
Прорастание после сортировки также достигает почти 100 процентов, результаты подтверждены Сельскохозяйственным обществом провинции Хунань. Эксперты пришли к выводу, что это достижение заполняет критический пробел в оптическом неразрушающем тестировании семян и имеет существенную научную и сельскохозяйственную ценность.
Юй сказал, что команда усердно работает над коммерциализацией технологии, которую, как он надеется, можно будет осуществить в течение пяти лет.
По его словам, на эту технологию получено более 20 патентов, и команда активно подает заявки на дополнительную государственную поддержку, особенно для того, чтобы иметь больше семян для тестирования.
Источник: China Daily.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
