Suurem osa maailma kohvist kasvatatakse troopilistes piirkondades. Muutuv kliima võib aga lubada kohvil kasvada põhja poole - näiteks Floridas.
Et mõista, kuidas see võiks toimida, kasvatavad Florida ülikooli teadlased juba kohvitaimi UF/IFAS taimeteaduse uurimis- ja haridusüksuses, mis on umbes 30 minutit Gainesville'i UF -i ülikoolilinnakust lõuna pool.
See uurimus võib ühel päeval toota hommikuse tassi rõõmu, mis pärineb päikesepaiste osariigist.
UF Herbert Wertheimi tehnikakõrgkooli ja UF/IFASi koostöös rahastatakse seda projekti USDA riikliku toidu- ja põllumajandusinstituudi toetusest.
Kliima
„Kohv on ülemaailmse huviga põllukultuur, mis seisab kliimamuutuse tõttu juba silmitsi suurte väljakutsetega. Praegu teab maailm kohvi taimede juurtest, nende arhitektuurist ja nende toimimisest kliimamuutuste tingimustes väga vähe. Juured on selle protsessi võtmepunktid, ”ütles Rowland.
Juurte uurimine pole aga lihtne - ja mitte ainult sellepärast, et nad asuvad maa all.
"Enamik meetodeid elusate juurte uurimiseks hõlmab lõpuks juurte hävitamist või taimede kasvatamist väga kunstlikus laborikeskkonnas," ütles Chris Wilson, agronoomia osakonna agroökoloogia dotsent ja kohvi uurimisrühma liige. Sellesse meeskonda kuulub ka mulla- ja veeteaduse osakonna dotsent Stefan Gerber.
Et mõista, kuidas kohv põllul kasvab, kasutavad teadlased minirisotroone, läbipaistvaid plasttorusid, mille sees on pisikesed kaamerad. Seadmed asetatakse maa alla taimede kõrvale, et salvestada nende juurte pilte.
Minirhizotronid koguvad nii palju teavet, et kellelgi kulub väga kaua aega, et see kõik läbi sõeluda, ütles Rowland.
Hüperspektraalne pildisüsteem
Seetõttu teevad UF/IFASi teadlased tehnikakõrgkoolis koostööd Alina Zare ja Sanjeev Koppaliga, et rakendada tehisintellekti ja masinõppetehnoloogiat selle protsessi täiustamiseks ja kiirendamiseks.
Zare töötab välja tehisintellekti lähenemisviise, et automaatselt töödelda ja mõista minirisotroni kujutisi. Koppal töötab välja uued arvutipõhised hüperspektraalsed pildistamissüsteemid, et koguda rohkem teavet juurte ja neid ümbritseva pinnase kohta, kui on võimalik saada praegustest minirisotroonsüsteemidest.
See projekt on vaid üks näide sellest, kuidas UF -i teadlased kasutavad Florida põllumajandussektori edendamiseks tehisintellekti. Uuringu raames ütles Zare, et teadlased kasutavad superarvutit HiPerGator 3.0, et testida algoritme, mida nad arendavad minirisotronite andmete analüüsimiseks. HiPerGator 3.0 on osa Nvidia ja UF-i 70 miljoni dollari suurusest partnerlusest ning toob kaasa rohkem neid tehisintellektipõhiseid uurimisprojekte kogu ülikoolis.
"Minirhizotroni andmekogumid on äärmiselt suured, nõuavad palju pilditöötlust ja on täis tohutut mõõtmiste varieeruvust, arvestades asjaomaseid väikeseid avausi. Kõik need probleemid on masinõppe lähenemisviisidele kohandatavad, ”ütles Rowland. "Usume, et meie koostöös väljatöötatavad praegused algoritmid suudavad automatiseerida ja kiirendada minirhizotroniandmetest olulist osa andmete kogumist."
Varjatud tsitruseliste poolt
Minirhizotronid koguvad andmeid UF/IFAS taimeteaduse uurimis- ja haridusüksuses kasvavatest kohvitaimedest, kus teadlased on kohvi istutanud olemasolevate tsitrusviljade kõrvale.
"Kohv on külma suhtes väga tundlik, nii et meie mõte oli proovida seda kasvatada koos teise puuga, mis seda varjutada võiks. Lisaks on tsitrusviljade salule paigaldatud külmumiskaitsesüsteemid, mis kaitsevad ka kohvi, ”ütles Rowland.
Kuigi teadlased kasvatavad praegu praktilistel põhjustel kohvi koos tsitruselistega, võib see kombinatsioon ühel päeval olla majanduslikult kasulik, ütlesid nad.
"Kui me sellele rohkem mõtlesime, võiksime uurida ka tsitruseliste ja kohvi kombinatsiooni kui võimalikku Floridas kasvatatavat süsteemi - võib -olla tulevane võimalus, mida tsitrusviljakasvatajad võiksid kaaluda. See on väljapääs - erinevad küsimused ja logistika tuleks välja töötada - kuid kindlasti tasub seda uurida, ”ütles Wilson.
Lisaks nende kohvitaimede juurte toimimise uurimisele on teadlased huvitatud ka sellest, kuidas nende Floridas kasvanud kohv maitseb. Nad kavatsevad röstida ja proovipartii pruulida.
„Meie uurimisrühm on omandanud mikropartii täppiskohviröstri. Meil on hea meel proovida erinevaid röstimismeetodeid meie toodetud kohviubadel, ”ütles Rowland.
Lisateave:
UF / IFAS
www.ifas.ufl.edu
