Обнаружение болезни винограда с воздуха с помощью инструмента NASA
Ученые смогли выявить дорогостоящую вирусную инфекцию у винограда сорта каберне совиньон до появления симптомов, видимых невооруженным глазом, с помощью воздушного спектрометра.
Проблема и метод
- Патогены ежегодно уничтожают 15–30% мирового урожая.
- Цель исследования — раннее обнаружение вируса GLRaV-3 (grapevine leafroll-associated virus complex 3), который наносит винодельческой отрасли США ущерб около $3 млрд в год.
- Инструмент: Воздушный спектрометр AVIRIS-NG (Airborne Visible/InfraRed Imaging Spectrometer) от NASA JPL, который фиксирует взаимодействие солнечного света с химическими связями.
- Подход: Комбинация данных AVIRIS-NG с машинным обучением для выявления инфекции по изменениям на клеточном уровне.
Результаты исследования
- Обследованная территория: ~11 000 акров виноградников в Лоди (Калифорния).
- Точность модели: Наилучшие модели показали точность 87% в различении зараженных и здоровых лоз как до, так и после появления симптомов.
- Преимущество: Раннее обнаружение может дать виноградарям до года на принятие мер до появления видимых признаков (изменение цвета листьев, недоразвитые плоды).
Значение и перспективы
- Исследование демонстрирует, как возможности воздушного и будущего космического мониторинга (например, миссия NASA SBG — Surface Biology and Geology) могут поддерживать наземные усилия по борьбе с патогенами.
- Видение ученых: Создание масштабируемых решений для мониторинга болезней сельскохозяйственных культур по всему миру и поддержки принятия решений в сельском хозяйстве на основе данных.
«Как и люди, больные растения могут не проявлять внешних симптомов сразу, что делает раннее обнаружение наибольшей проблемой для производителей», — Кэти Голд, Корнеллский университет, старший автор исследований.