Huân chương Ðộc lập
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Huân chương Lao động
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Giải thưởng Nhà nước
- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)
- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)
Giải thưởng VIFOTEC
- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)
- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)
- Giống Sắn KM 140 (2010)
![]() |
|
![]() |
|
Canh tác thông minh: AI dự đoán tiềm năng tăng trưởng của khoai tây
Thứ ba, 11-02-2025 | 08:14:17
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hình ảnh từ máy bay không người lái của một cánh đồng khoai tây, được sử dụng trong nghiên cứu. Nguồn: Đại học Utrecht.
Một công cụ AI tiên tiến hiện có thể dự đoán khoai tây giống sẽ phát triển tốt như thế nào thành cây khoai tây khỏe mạnh. Được phát triển bởi các nhà sinh học từ Đại học Utrecht hợp tác với Đại học Công nghệ Delft và các nhà lai tạo thực vật, công cụ này sử dụng dữ liệu DNA từ vi khuẩn và nấm được tìm thấy trên khoai tây giống và hình ảnh từ máy bay không người lái về các cánh đồng khoai tây. "Đây là sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới trong canh tác, nơi vi sinh vật học và AI kết hợp với nhau để nâng cao nông nghiệp".
Mặc dù các cánh đồng khoai tây thường được trồng cùng một giống, nhưng sự phát triển giữa các cây lại rất khác nhau. Câu hỏi vì sao khoai tây giống hệt nhau về mặt di truyền vẫn có thể khác biệt đáng kể về kích thước, năng suất và khả năng chống chịu đã từ lâu khiến nông dân, nhà sinh vật học và các nhà cung cấp giống trăn trở.
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng hệ vi sinh vật trên bề mặt khoai tây giống có thể là yếu tố then chốt. Một số vi khuẩn có thể thúc đẩy tăng trưởng và khả năng phục hồi, trong khi những vi khuẩn khác có thể cản trở quá trình này.
Hiện nay, một nhóm nghiên cứu do nhà sinh vật học Roeland Berendsen dẫn đầu đã xác nhận rằng vi khuẩn thực sự rất quan trọng đối với sự tăng trưởng. Phát hiện của họ, được công bố trên tạp chí Nature Microbiology, tiết lộ cách những sinh vật nhỏ bé này tác động đến quá trình sinh trưởng của cây trồng.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình AI có thể dự đoán khoai tây giống sẽ phát triển tốt như thế nào. Mô hình kết hợp hai loại dữ liệu: dữ liệu di truyền từ vi khuẩn và nấm sống trên khoai tây giống và hình ảnh máy bay không người lái theo dõi quá trình sinh trưởng của cây thực địa mọc ra từ khoai tây giống. Bằng cách phân tích và tích hợp hai tập dữ liệu này, mô hình AI có thể nhận diện các mối quan hệ giữa hệ vi sinh vật và sức khỏe cây trồng, từ đó xác định những loài vi khuẩn có tác động tích cực nhất.
Các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu từ 240 cánh đồng thử nghiệm với hàng nghìn mẫu khoai tây giống. Họ phân tích hệ vi sinh vật trên bề mặt củ khoai và theo dõi sự phát triển của cây bằng hình ảnh chụp từ máy bay không người lái trong suốt mùa sinh trưởng.
Các vi sinh vật có khả năng dự đoán cao nhất được lựa chọn bởi mô hình dự đoán PMI. Nguồn: Nature Microbiology (2024). DOI: 10.1038/s41564-024-01872-x
"Điều này tạo ra một lượng dữ liệu khổng lồ", nhà sinh vật học Yang Song, một trong những nhà phát triển mô hình AI và là tác giả chính của bài báo cho biết. "Nhờ AI, chúng tôi có thể xác định chính xác những loài vi khuẩn nào đóng vai trò quan trọng nhất trong sự phát triển của khoai tây".
Vi khuẩn có tác động lớn
Kết quả nghiên cứu cho thấy vi khuẩn và nấm có tác động lớn đến sự phát triển của cây khoai tây. Một số loài vi khuẩn, chẳng hạn như Streptomyces, có khả năng kích thích sự sinh trưởng đáng kể. Ngược lại, một số vi khuẩn khác có thể kìm hãm sự phát triển của cây trồng.
"Chúng tôi đang ở giai đoạn đầu của một cuộc cách mạng trong nông nghiệp, nơi vi sinh vật học và AI giúp tối ưu hóa cây trồng", Berendsen chia sẻ. "Lần đầu tiên, chúng tôi có thể dự đoán chất lượng khoai tây giống dựa trên hệ vi sinh vật của chúng".
Nghiên cứu này mở ra cơ hội mới để hiểu rõ hơn về cách vi khuẩn ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng. Trong tương lai, việc mở rộng mô hình AI với nhiều dữ liệu hơn có thể giúp xác định chính xác các tương tác giữa vi sinh vật và cây trồng.
Thậm chí, các nhà khoa học có thể phát triển hỗn hợp vi khuẩn lý tưởng cho từng loại cây trồng, không chỉ riêng khoai tây. Một hướng đi tiềm năng là phủ hạt giống bằng các vi khuẩn có lợi hoặc biến đổi gen thực vật để thu hút và giữ lại những vi khuẩn có lợi nhất.
Bước tiến này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn góp phần vào nền nông nghiệp bền vững. Cây trồng khỏe mạnh hơn đồng nghĩa với tỷ lệ thất bại thấp hơn, giảm lượng chất thải và giảm nhu cầu sử dụng thuốc hóa học. Điều này không chỉ có lợi về mặt kinh tế mà còn giúp bảo vệ môi trường và hệ sinh thái nông nghiệp.
Huỳnh Thị Đan Anh theo Phys.org
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|