Bitki ıslahı ve hassas tarım için fenotipleme

Fenotipleme bilgilerinin doğrulanması ve doğruluğu, bitki araştırması ve mahsul iyileştirme için çok önemlidir. Bitkideki geleneksel fenotipik analiz, bitki örtüsü yapısının esas olarak manuel gözlemlerle değerlendirilmesine ve karakterizasyonuna dayanır. Ancak görsel değerlendirme ve manuel ölçümler subjektif olabilir, insan yanlılığına yatkın olabilir, zaman alıcı ve yoğun iş gücü gerektirebilir, bu da yorumlarda farklılıklara yol açabilir ve büyük ölçekte pratik olmayabilir. Veri toplamadaki öznellik nedeniyle tekrarlanabilirlik sınırlıdır ve zaman içinde tesis özelliklerinde meydana gelen dinamik değişikliklerin yakalanması engellenmektedir. Ayrıca yaprak veya kök örneklerinin toplanması ve analiz edilmesi bitkinin feda edilmesini gerektirir. Yıkıcı örnekleme, bitki gelişimini sürekli olarak izleme yeteneğini sınırlar. Fizyolojik süreçler veya genetik tipler gibi karmaşık özelliklere yönelik fenotiplemenin, geleneksel yaklaşımlar kullanılarak doğru bir şekilde ölçülmesi zor olabilir. Belirli bir çalışmayla ilgili bitki özelliklerinin tam spektrumu yakalanamayabilir.

Bu sorunları çözmek için, yüksek verimli fenotipleme platformları, sensör tabanlı izleme sistemleri, yüksek çözünürlüklü görüntüleme sistemleri, robotik ve makine öğrenimi gibi ileri fenotipleme teknolojilerinin geliştirilmesine ve benimsenmesine artan bir ilgi vardır. Bu teknolojiler, daha objektif, ölçeklenebilir ve yüksek çözünürlüklü fenotipleme bilgileri sağlayarak, daha verimli bitki ıslahını, mahsul yönetimini ve araştırma çabalarını kolaylaştırarak geleneksel yöntemlerin sınırlamalarının üstesinden gelmeyi amaçlamaktadır.
 

Fenotipleme teknikleri hassas tarımı nasıl etkiler?

 
Gelişmiş fenotipleme teknolojisi, büyük popülasyonların çeşitli özellikler açısından taranması gereken bitki yetiştirme programlarında, genetik çalışmalarda ve bitki araştırmalarında özellikle değerlidir. Araştırmacıların çok sayıda bitki örtüsü veya organizma hakkında nispeten kısa bir sürede ayrıntılı fenotipik veriler elde etmesine olanak tanıyarak özellik varyasyonları, genetik ilişkiler ve çevresel etkileşimler hakkında bilgi sağlar. Bitkilerdeki çeşitli fenotipik özelliklerin geniş bir popülasyonda doğru ve tutarlı bir şekilde ölçülmesi ve niceliğinin belirlenmesi, alan fenotiplemesindeki zorluklardan biridir. Bitki morfolojisi, şekli, rengi, biyokütlesi, çevreye verdiği fizyolojik tepkiler, büyüme dinamikleri, stres tepkileri, verimle ilgili parametreler gibi ilgili fenotipik özelliklerin seçimi, hassas tarım için değerli parametreler sağlayacaktır.

Uzaktan algılama ve fenotipleme verilerinin entegrasyonu, değerli parametreleri doğru ve gerçek zamanlı olarak yakalayan hiperspektral görüntüleme (HSI) teknolojisi kapsamındadır. HSI sistemi seçilirken bitkinin karakterizasyonuna göre doğru dalga boyu aralığı alanının seçilmesi gerekmektedir. Bir bitki örtüsünün fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri, ışığın nasıl yansıtıldığı, emildiği veya iletildiğinden etkilenir.

• Görünür ışık (VIS) bölgesi (400 – 700 nm) dalga boyu aralıkları: klorofil veya karotenoidler gibi yaprak pigmentasyonu hakkında bilgi;
• Yakın kızılötesi (NIR) bölgesi (700 – 1.000 nm): bitki stresini tespit etmek için bitki hücre yapısındaki değişiklikler, yaprak pigmentasyonundaki ölçüm değişikliği;
• Kısa dalga kızılötesi (SWIR) bölgesi (1.000 – 2.500 nm): bitkinin su ve protein içeriği hakkında bilgi.

 
Yüksek verimli fenotiplemedeki zorluklar maliyet, teknik karmaşıklıklar, protokollerin standardizasyonu ve özel uzmanlık ihtiyacı üzerinde etkilidir. İşte bu noktada yeni HSI kamera Specim IQ, bitki bilimi ve ilgili alanlarda gelişmiş fenotiplemenin benimsenmesini ve geliştirilmesini teşvik edecek bir oyun değiştiricidir. Specim IQ basitliği, yüksek performansı ve çok yönlülüğü birleştirir. Daha az pahalı, veri belleği ile mobil, dijital kameraya benzer şekilde minimum kullanıcı girişi ile basit kullanım sağlayan HSI, araştırmacılar, yetiştiriciler, tarım uzmanları ve tarım uzmanları için basitleştirilmiştir. İtmeli süpürge (çizgi tarama) teknolojisine dayanan kapsamlı bir kamera olan Specim IQ, sınıflandırma ve görselleştirme araçlarına sahip, kullanımı kolay bir grafik arayüze sahiptir. Karmaşık matematik veya kapsamlı HSI bilgisine ihtiyaç duymadan hızlı ölçüm sonuçları ve öngörüler sağlayabilir.

Hedefe gelin, ölçüm ayarlarını tanımlayın, kaydedin ve görüntüleyin.