Британские ученые будут использовать фотонику, науку о свете, для борьбы с вредителями и болезнями растений. Фотонные «носы» будут вести мониторинг посевов, распознавая летучие соединения, которые выделяют растения. Инновационная технология поможет снизить использование пестицидов.
По данным Продовольственной и сельскохозяйственной Организации Объединенных Наций, ежегодно в мире из-за вредителей погибает до 40% урожая сельскохозяйственных культур. Болезни растений ежегодно обходятся аграрной отрасли более чем в 220 млрд долларов, а вредители наносят ущерб по меньшей мере на 70 млрд долларов.
Исследователи из Астонского университета и Университета Харпера Адамса (Великобритания) намерены использовать плантации клубники для тестирования новой технологии. Производство этой ягоды приносит экономике Великобритании 350 млн фунтов стерлингов. Но если посевы подвергаются нашествию картофельной тли, то можно распрощаться с урожаем. Фермеры обрабатывают растения пестицидами, хотя это плохо влияет на окружающую среду.
Ученые хотят разработать комплексный метод борьбы с вредителями, чтобы предотвращать их распространение еще на ранней стадии. Для этого будут использоваться последние разработки в области фотоники, которые позволяют анализировать состав летучих органических соединений, выделяемых растениями. По ним можно судить о состоянии посевов.
Фотоника вместе с технологией машинного обучения значительно упрощает задачу мониторинга растений. Кроме того, за счет применения искусственного интеллекта разработку легко коммерциализировать.
По мнению профессора Дэвида Уэбба из Астонского института фотонных технологий (AIPT), более совершенные технологии обнаружения вредителей и болезней растений значительно сократят потери урожая. Сейчас мониторинг посевов ведется и на основе показаний электрохимических датчиков. Но они не дают гарантированного результата.
Исследовательский совет по биотехнологиям и биологическим наукам (BBSRC) и Совет по исследованиям природной среды выделили ученым грант в 200 тыс. фунтов стерлингов на реализацию проекта.
Команде ученых предстоит совместно со специалистами в сфере искусственного интеллекта, сельского хозяйства, оптики разработать новую платформу мониторинга состояния растений для выявления вредителей и болезней, чтобы сохранить урожай и уменьшить применение агрохимикатов.