Kukurydza pod kontrolą

fot. pixabay

Aby określić, jak efektywnie kukurydza przeprowadza fotosyntezę, należy sprawdzić kąt nachylenia jej liści w stosunku do łodygi. I chociaż naukowcy zwykle muszą to robić ręcznie za pomocą kątomierza, nowy zrobotyzowany system może wykonać to zadanie znacznie szybciej i łatwiej.

Opracowany przez zespół z Uniwersytetu Karoliny Północnej i Uniwersytetu Stanu Iowa system AngleNet łączy istniejącego kołowego robota rolniczego PhenoBot 3.0 ze specjalnym oprogramowaniem opartym na uczeniu maszynowym. Na urządzeniu zamontowane są cztery moduły kamer PhenoStereo, z których każdy składa się z dwóch jednostek i zestawu lamp stroboskopowych. Moduły są ułożone jeden nad drugim w odpowiednich odstępach.

Gdy zdalnie sterowany robot porusza się wzdłuż rzędów roślin, kamery automatycznie rejestrują stereoskopowe zdjęcia boczne liści każdej z nich na różnych wysokościach. Oprogramowanie łączy otrzymane obrazy, tworząc trójwymiarowe modele, dzięki czemu można obliczyć kąty ich nachylenia względem łodygi. Dodatkowo, ponieważ moduły kamer są montowane na wcześniej określonych wysokościach, można określić jak wysoko nad ziemią znajdują się zarejestrowane liście, co stanowi kolejną ważną informację.

- W przypadku kukurydzy istotne jest, aby górne liście były względnie pionowe, natomiast liście na dolnej części łodygi bardziej poziome - powiedział profesor Lirong Xiang, główny autor badania - Pozwala to roślinie zbierać możliwie dużo światła słonecznego.

W teście technologii stwierdzono, że kąty mierzone przez system AngleNet mieszczą się w zakresie odchylenia pięciu stopni od kątów uzyskanych ręcznie. Według naukowców to dopuszczalny margines błędu dla celów uprawnych.

- Współpracujemy już z niektórymi naukowcami zajmującymi się uprawami, aby wykorzystać tę technologię w praktyce i jesteśmy w tym zakresie optymistami - podsumował Xiang - Ostatecznie naszym celem jest pomoc w przyspieszeniu badań nad uprawą roślin, które poprawią plony.

Artykuł na temat badań został niedawno opublikowany w czasopiśmie Journal of Field Robotics.

(rr)