Mae ditectifs planhigion a pheirianwyr o Brifysgol Florida yn defnyddio deallusrwydd artiffisial i ddod o hyd i afiechyd yn gynnar fel y gall tyfwyr sy'n cynhyrchu sboncen haf ei gadw dan reolaeth. Mae canfod yn gynnar yn rhoi cyfle i ffermwyr ymladd am gnwd gwell.
Mae sboncen haf a gaeaf yn cael eu tyfu'n fasnachol ledled y dalaith, yn enwedig yn ne-ddwyrain a de-orllewin Florida. Yn 2019, cynaeafodd tyfwyr Florida 7,700 erw o sboncen, gyda gwerth cynhyrchu o $ 35.4 miliwn, yn ôl Gwasanaeth Ystadegau Amaethyddol Cenedlaethol USDA. Ond gall clefyd llwydni powdrog, sy'n gyffredin ledled y byd, leihau cnwd.
“Yr amgylchedd delfrydol i lwydni powdrog ei heintio yw tywydd llaith, plannu dwysedd uchel a chysgod,” meddai Yiannis Ampatzidis, athro cynorthwyol UF/IFAS mewn peirianneg amaethyddol a biolegol a chyd-awdur a astudiaeth newydd ar ganfod llwydni powdrog yn gynnar, a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Biosystems Engineering.
Ar gyfer yr astudiaeth, defnyddiodd ymchwilwyr UF/IFAS system synhwyro ynghlwm wrth dronau i gasglu data sbectrol o lwydni powdrog ar sboncen haf ym meysydd a labordai Canolfan Ymchwil ac Addysg De-orllewin Fflorida UF/IFAS.
Defnyddiodd ymchwilwyr UF / IFAS dechnoleg nad yw'n dibynnu ar symptomau gweledol i ganfod llwydni powdrog, meddai Ampatzidis. Dim ond rhan ysgafn y sbectrwm electromagnetig y gall llygaid dynol ei weld. Gall y dechnoleg hon “weld” mwy. Felly, defnyddiodd ymchwilwyr yr astudiaeth hon i nodi'r tonfeddi gorau ar gyfer canfod llwydni powdrog yn gynnar - ar ddail nad oedd ganddynt unrhyw symptomau neu a ddangosodd symptomau cynnar.
Defnyddiodd ymchwilwyr ddysgu peirianyddol - is-set o ddeallusrwydd artiffisial - a all “ddysgu” o ddata sbectrol i ganfod llwydni powdrog. Daeth y data o dronau a systemau synhwyro ar y ddaear. Nododd y model dysgu peiriant hyfforddedig llwydni powdrog mewn gwahanol gamau datblygu afiechyd, meddai Ampatzidis. Mae'r system dysgu peiriant yn adeiladu model mathemategol i ganfod llwydni powdrog heb gael ei raglennu gan ddyn i ddilyn camau penodol.
Gyda'r delweddau a'r dadansoddiad o adlewyrchiad sbectrol o ddail sboncen, canfu gwyddonwyr powdrog tua 95% o'r amser. Mewn gwirionedd, hyd yn oed heb symptomau gweladwy'r afiechyd, dangosodd y dechnoleg y clefyd i ymchwilwyr 82% i 89% o'r amser.
“Mae’n hanfodol nodi llwydni powdrog yn gynnar, gan fod y clefyd yn lledaenu’n gyflym a’r briwiau’n cynyddu mewn maint, gan ddatblygu gorchudd gwyn neu lwyd llychlyd,” meddai Ampatzidis, cynghorydd cyfadran i Jaafar Abdulridha, ymchwilydd ôl-ddoethurol UF / IFAS a arweiniodd yr astudiaeth.
Mae Pamela Roberts, athro patholeg planhigion UF/IFAS, angen data gan beirianwyr fel Ampatzidis, i'w helpu i ddod o hyd i afiechydon yn y camau cynharaf. Mae hi'n ei gymharu â chanfod clefydau dynol yn gynnar.
“Mae canfod unrhyw broblem iechyd yn gynnar, boed mewn dynol neu blanhigion, yn rhoi’r cyfle gorau i’w rheoli trwy ymyrraeth gynnar,” meddai Roberts, un o gyd-awduron yr astudiaeth. “Yn yr un modd, mae’n haws rheoli clefydau planhigion yn gynnar pan fo poblogaeth y pathogenau yn isel, o’i gymharu ag yn ddiweddarach yn yr epidemig.”
“Yn ogystal, gall y dechnoleg hon leihau’r defnydd o chwistrellau cemegol mewn gwirionedd, trwy ddileu cymwysiadau y gellid eu gwneud cyn bod unrhyw afiechyd i’w reoli mewn gwirionedd,” meddai. “Gan fod llwydni powdrog yn broblem gronig ar sboncen yn ne-orllewin Fflorida, dim ond cwestiwn yw pryd, nid os, y bydd y clefyd yn ymddangos. Gall amseru ffwngladdiadau cywir, boed mewn ffermio confensiynol neu organig, gynyddu effeithiolrwydd y cynnyrch a lleihau colledion.”
Prif symptomau llwydni powdrog yw smotiau gwyn neu glytiau, fel arfer ar y dail. Mae'n anodd gwneud diagnosis o lwydni powdrog yn ystod cyfnodau cynnar yr haint oherwydd y symptomau ar ddail is, mwy aeddfed sy'n aml yn cael eu gorchuddio gan ddail eraill.
“Yn fyr, gallai afiechyd newid priodweddau’r dail ac effeithio ar faint o olau sy’n cael ei adlewyrchu o ddail mewn ardaloedd y tu allan i’r sbectrwm gweladwy, na all bodau dynol eu gweld,” meddai Ampatzidis.
- Brad Buck, Prifysgol Florida