智能农业：人工智能预测马铃薯生长潜力
作者：by Utrecht University
尖端的人工智能工具现在可以预测种薯长成健康马铃薯植株的情况。该工具由乌得勒支大学的生物学家与代尔夫特理工大学和植物育种者合作开发，使用了种薯上发现的细菌和真菌的 DNA 数据以及马铃薯田的无人机图像。“这标志着农业新时代的开始，微生物学和人工智能相结合，促进农业发展。”
尽管马铃薯田里长满了同一品种的植物，但马铃薯的生长情况往往差异很大。这个谜题长期以来一直引起农民、生物学家和种子供应商的兴趣。即使基因相同的马铃薯植株在大小、产量和恢复力方面也可能存在显着差异。
科学家们怀疑细菌种薯表面的真菌可能在这些差异中发挥着关键作用。这些微生物可以促进生长和恢复力，也可以阻碍它们。
现在，由生物学家 Roeland Berendsen 领导的研究小组证实，微生物确实对生长至关重要。他们的研究结果发表于自然微生物学，揭示这些微小生物如何影响马铃薯种植。
该团队开发了一种人工智能模型，可以预测种薯的生长情况。该模型结合了两种类型的数据：遗传数据来自生活在马铃薯种薯上的微生物以及从马铃薯种薯中长出的马铃薯植株的无人机图像。通过一起分析这两个数据源，人工智能模型揭示了有助于识别哪些微生物导致马铃薯最健康生长的模式。
研究人员从 240 个试验田采集了数千个种薯样本来收集数据。他们研究了种薯上的细菌和真菌，随后在生长季节拍摄了由此产生的植物的无人机镜头。
“这创造了大量的数据，”人工智能模型的开发者之一、该论文的第一作者、生物学家杨松说。“通过使用人工智能结合这些数据点，我们可以查明是最佳预测者的微生物土豆生长。”
具有重大影响的微生物
研究表明，种薯上细菌和真菌的混合对生长有重大影响。一些细菌，包括链霉菌属物种，被发现可以显着促进生长。然而，另一些则产生相反的效果，减慢植物的发育。
“我们正处于通过微生物学和人工智能改善农业的革命性方法的开端，”贝伦德森说。“我们第一次可以根据微生物组成来预测种薯的质量。”
贝伦德森说，这项研究为更深入地了解微生物如何影响作物生长打开了大门。“通过使用更多数据扩展人工智能模型，我们可以进一步研究微生物和农作物如何相互作用。”
未来，科学家可能会为特定作物（而不仅仅是土豆）找到完美的微生物组合。“我们可以穿外套种子含有这些有益微生物的土豆或种子，”Berendsen 说。“甚至对植物进行改造以吸引和保留理想的微生物。”
这一突破的好处不仅仅是提高产量。更健康、更有弹性的作物意味着更少的歉收、更少的浪费以及更少的化学农药需求。这使得农业更加可持续，同时提高生产力。
更多信息：杨松等，种薯微生物组可以预测马铃薯品种的生长潜力，自然微生物学（2024）。DOI：10.1038/s41564-024-01872-x
引文:智能农业：人工智能预测马铃薯生长潜力（2025年，1月14日）检索日期：2025 年 1 月 15 日来自 https://phys.org/news/2025-01-smart-farming-ai-potato-growth.html
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