#PotatoFarming #AgricultureInnovation #CropDiseaseDetection #MachineLearningInAgriculture #SustainableFarming #ColombianAgriculture #Geomatics #PrecisionFarming #CropHealthMonitoring #FarmTech
أصبح مزارعو البطاطس في كولومبيا على شفا ثورة تكنولوجية، وذلك بفضل الخوارزمية المبتكرة التي طورها ويليام ألفونسو ليون رويدا وفريق من الخبراء من كلية الزراعة. زراعي العلوم في الجامعة الوطنية لكولومبيا (UNAL) سيدي بوغوتا. تتمتع الخوارزمية، المصممة لتحديد اللفحة المبكرة في محاصيل البطاطس، بالقدرة على إعادة تشكيل مشهد اكتشاف الأمراض في الزراعة.
كشف الغيب:
تشكل اللفحة المبكرة، التي يسببها فطر Verticillium، تهديدًا كبيرًا لمحاصيل البطاطس، حيث تلحق الضرر بالأوراق، وتعيق تدفق المياه والمغذيات، وتؤثر على جودة البطاطس بشكل عام. غالبًا ما يكافح المزارعون للتعرف على المرض على الفور. قام فريق ليون رويدا، بالاستفادة من الخبرة في مجال علم الجيوماتكس، باستكشاف الخوارزميات بموثوقية ملحوظة بنسبة 90% في الكشف المبكر عن اللفحة باستخدام المتغيرات الطيفية كمتنبئات.
التكنولوجيا المبتكرة في العمل:
نفذ المشروع، الذي أُجري في موسكيرا وسوباشوك، تكنولوجيا متطورة، بما في ذلك صور الطائرات بدون طيار، وكاميرات متعددة الأطياف تلتقط أطياف الضوء غير المحسوسة بالعين البشرية، ومقياس طيفي ثابت. وتم استخدام خوارزميات التعلم الآلي لتحليل سلوك المرض، وتحقيق مستويات غير مسبوقة من التفاصيل بدقة 2.8 سم لكل بكسل.
التدخل في الوقت المناسب:
يسلط ليون رويدا الضوء على قدرة الخوارزمية على تحديد الفطر في فترات زمنية قصيرة، وهو تناقض صارخ مع التحديات التي يواجهها الموظفون الفنيون المسؤولون عن مراقبة صحة المحاصيل. وفي البيئات الخاضعة للرقابة، أظهرت الخوارزمية فعالية تصل إلى 90%، وذلك باستخدام مقياس الطيف الضوئي لالتقاط البصمة الطيفية للمحصول، مما يتيح تحديد حدوث المرض وتطوره في كل نبات.
الدقة الميدانية:
وصل البحث، الذي أجراه البروفيسوران خواكين غييرمو راميريز جيل وساندرا غوميز كارو، إلى مستوى استثنائي من التفاصيل. ومع دقة تصل إلى 80% في الميدان، ظلت فعالية الخوارزمية غير مسبوقة. أظهر استخدام خوارزميات مثل "الغابات العشوائية"، و"آلات الدعم الموجه"، و"الشبكات العصبية"، و"Adaboost" نتائج متسقة، مستفيدًا من البيانات الواردة من الطائرات بدون طيار، والكاميرات متعددة الأطياف، ومقياس الطيف الإشعاعي.
التحديات والتعاون:
يعترف ليون رويدا بالحاجة إلى مزيد من التحسين، ومعالجة المخاوف مثل الخلط المحتمل مع أمراض المحاصيل الأخرى وضمان عينات المحاصيل التمثيلية. يشير هذا البحث، الذي يعد جزءًا من تعاون أوسع مع الاتحاد الكولومبي لمنتجي البطاطس (Fedepapa) والمؤسسة الوطنية لفومينتو دي لا بابا (FNFP)، إلى مستقبل واعد لزراعة البطاطس المستدامة.
يمثل تطوير هذه الخوارزمية المتقدمة قفزة كبيرة إلى الأمام في مكافحة اللفحة المبكرة في محاصيل البطاطس. بفضل الدقة العالية وقدرات الكشف في الوقت المناسب، أصبح لدى المزارعين الآن أداة قوية لحماية غلاتهم. يُظهر التعاون بين الأوساط الأكاديمية والمنظمات الزراعية إمكانات التكنولوجيا لإحداث ثورة في الممارسات الزراعية، مما يمهد الطريق لمستقبل أكثر استدامة وكفاءة في الزراعة.