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Los científicos estadounidenses se centran en el futuro de la soja

Cámaras de bajo costo conectadas a computadoras monitorean las hojas en los campos de soja para catalogar los efectos de la sequía. 
(Foto de Anna Locke)

Predecir la salud de las plantas en el campo puede ser una tarea difícil, pero los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) están ayudando a los productores de soja en Carolina del Norte mediante la introducción de inteligencia artificial (IA) en sus kits de herramientas.




Según Anna Locke , fisióloga de plantas de investigación de la Unidad de Investigación de Fijación de Soja y Nitrógeno del ARS en Raleigh, Carolina del Norte, el marchitamiento lento de las hojas es un indicador confiable de que las plantas de soja pueden portar un gen que las protege de los daños causados ​​por el estrés por sequía. Puede parecer un proceso simple, pero los mejoradores de soja necesitan una forma de evaluar la tasa de marchitez de las hojas en cientos, o miles, de parcelas de campo en muy poco tiempo.

“Estamos trabajando para automatizar el proceso programando una cámara para que tome fotografías automáticamente y luego entrenando una computadora para que evalúe las imágenes por nosotros”, dijo Locke. «Esto ahorraría a los investigadores una tonelada de tiempo, porque ahora tenemos que caminar por el campo y estimar visualmente el marchitamiento de las hojas manualmente».

El papel de Locke en el proyecto es ayudar a crear el conjunto de datos de entrenamiento para el algoritmo de aprendizaje automático.

“En nuestro primer intento, la IA tuvo aproximadamente un 80 por ciento del éxito que un humano al asignar la misma calificación a una imagen de marchitez de la hoja”, dijo. “Estamos tratando de mejorar esa tasa mediante el uso de un conjunto de datos de entrenamiento más amplio y diverso. Al igual que las personas, si la computadora tiene más y mejores ejemplos, aprenderá a realizar mejor la tarea «.

A pesar del cambio climático, los agricultores estadounidenses produjeron 4.140 millones de bushels de soja en 2020, un 16 por ciento más que en 2019. El proyecto de Locke ayudará a los investigadores a desarrollar variedades de soja más tolerantes a la sequía, que mejorarán y protegerán los resultados de los agricultores en las temporadas de cultivo secas y proporcionar más cultivos ricos en proteínas y respetuosos con el medio ambiente para alimentar a la creciente población mundial.

“Este proyecto se centra en el estrés por sequía”, dijo. “Durante un período seco, diferentes variedades de soja pueden presentar diferentes niveles de estrés, a pesar de haber recibido la misma cantidad de lluvia y / o riego. Es importante mejorar la tolerancia a la sequía porque el agua es un gran gasto para los agricultores. Si los agricultores pueden plantar variedades que necesiten menos riego, sus ganancias podrían aumentar «.

Si bien el grupo de Locke se centra principalmente en la soja, los colaboradores de investigación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte se han diversificado a otros cultivos, incluido el maíz. Aunque la tecnología basada en cámaras podría ser similar, los investigadores necesitarían ajustar los algoritmos informáticos para adaptarse a las diferencias en los tipos de cultivos.

El sistema es asequible, construido con chips de computadora y cámaras de bajo costo.

“Ha sido emocionante en los últimos años ver tecnologías como la percepción remota y la inteligencia artificial incorporadas a la agricultura”, dijo Locke. “Los seres humanos han cultivado alimentos durante 10-12 000 años, y estas tecnologías solo se inventaron en las últimas dos décadas. Estamos preparados para dar un salto en eficiencia y sostenibilidad «. – Por Scott Elliott , Oficina de Comunicaciones del ARS.



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