25 Жовтня 2021

Штучний інтелект допоможе підвищити урожайність сої та кукурудзи

Проведені в Коледжі сільськогосподарських наук штату Пенсільванія дослідження показують, що алгоритми штучного інтелекту, запрограмовані на розпізнавання змін погодних умов, допоможуть збільшити врожайність сої та кукурудзи в США.

Пол Ескер, доцент кафедри епідеміології та патології польових культур, зазначив, що цей підхід буде корисним у вирішенні питань, пов’язаних зі зміною клімату. Також він додав:

“Соя і кукурудза є одними з найбільш цінних культур із точки зору поставок продовольства та економічного виробництва в сільськогосподарському секторі США”.

Ці культури життєво важливі не тільки для продовольчої безпеки в США та за кодоном, а й для економіки країни (їх загальна вартість становить понад 100 мільярдів доларів). Багато вчених прогнозують, що до 2050 року світ повинен прогодувати 9 мільярдів людей, тому поточні обсяги виробництва повинні збільшитися.

Пол Ескер пояснив:

“Попит на продовольство буде на 60% більше, ніж сьогодні, тому вкрай важливо, щоб ми просували сільськогосподарські дослідження для розробки ефективніших і стійкіших методів збільшення виробництва, особливо в умовах зміни клімату”.

Таким чином, рішення цієї проблеми полягає в підвищенні врожайності сільськогосподарських культур без значного розширення посівних площ. Цього можна досягти шляхом виявлення та впровадження передових методів управління. Однак потрібно пам’ятати, що на врожайність сільськогосподарських культур впливають також і зміна клімату та мінливість погоди в вегетаційний період.

Наразі виробники мають доступ до величезної кількості інформації про врожайність, отриманої в результаті сільськогосподарських експериментів на всій території США. Керівник проєкту Спиридон Мурцініс із Agstat Consulting (Греція) зазначив, що навіть із урахуванням цих знань прогнозування є складним завданням, оскільки різні фактори взаємодіють один із одним:

“Наприклад, мінливість типу ґрунту може взаємодіяти з погодними умовами та пом’якшувати або посилювати вплив клімату на врожайність сільськогосподарських культур”.

Щоб подолати ці проблеми, команда запропонувала ідею використання можливостей штучного інтелекту: вихідні значення по заданих вхідних даних визначатиме комп’ютер.

Із цією метою команда вивчила дані про формування врожайності, отримані в ході сортовипробувань, проведених у 28 штатах у період із 2016 по 2018 рік для кукурудзи і в період із 2014 по 2018 рік для сої. Інформація була складена на основі типу ґрунту, методів його обробки, із урахуванням зрошення, норм висіву, відстані між рядами та зрілості сортів.

Крім того, були отримані дані про погоду за кожен рік для кожного набору координат. Команда вивчила кореляції між погодними змінними та визначила сім погодних змінних для кукурудзи та вісім для сої для конкретних регіонів.

Для кожної культури дослідники розробили набори даних, які протестували протягом двох вегетаційних сезонів на рандомно вибраному полі в південно-центральному штаті Вісконсин. Для візуальної оцінки результатів використовувалися бокс-графіки та стандартизований спосіб відображення розподілу даних.

Використання алгоритмів команди для обрання поля та системи посіву дало можливість зробити такі висновки: кукурудза, посіяна 1 травня, показала збільшення врожайності на 6% порівняно з кукурудзою, посіяною 1 червня. Завдяки створенню сценаріїв із 256 варіантами фонової системи обробітку, отримана в результаті алгоритму різниця в оцінці врожайності для однієї і тієї ж дати посіву була меншою, але теж позитивною.

Щодо сої, посів 1 травня привів до збільшення врожайності на 14% порівняно з посівом 1 червня в системі однофонового обробітку.

Втім дослідники підкреслюють, що алгоритми штучного інтелекту не слід розглядати як заміну польових випробувань. Навпаки: останні, що проводяться університетами, є незамінним джерелом об’єктивних даних.

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

0 Коментарі
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Осіннє застосування гербіцидів: альтернатива чи необхідність?

Останні десятиліття характеризуються стрімким глобальним потеплінням та...

Електричний трактор економить виноградному господарству 2600 доларів на рік

Скільки грошей заощаджує електричний трактор з точки...

Погода

Kyiv
чисте небо
6.7 ° C
7.6 °
5.5 °
57 %
0.5kmh
0 %
Пн
8 °
Вт
12 °
Ср
11 °
Чт
13 °
Пт
15 °