Thụ phấn chính xác có khả năng cải thiện năng suất các loại cây ăn quả

Nguồn: Adobe.

Các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng các cảm biến ngoài đồng và trí tuệ nhân tạo (AI) để kết nối hoạt động của các loài thụ phấn với tỷ lệ đậu quả, năng suất quả đạt tiêu chuẩn thương mại và chất lượng quả.

Các nhà nghiên cứu đang phát triển một hệ thống giám sát chính xác nhằm giúp người trồng cây ăn quả xác định những trở ngại trong quá trình thụ phấn và xác định thời điểm có thể cần can thiệp.

Thụ phấn thành công là yếu tố thiết yếu đối với quá trình đậu quả, chất lượng quả và năng suất đạt tiêu chuẩn thương mại. Tuy nhiên, người trồng thường dựa vào quan sát trực quan và các khuyến cáo tiêu chuẩn về số lượng tổ ong để đánh giá mức độ thụ phấn.

Sự biến động ngày càng lớn của thời tiết, những thay đổi về quần thể các loài thụ phấn và sự khác biệt về hoạt động của các loài thụ phấn giữa các địa điểm sản xuất có thể khiến những phương pháp đánh giá này trở nên ít tin cậy hơn.

Phát huy chuyên môn về di truyền cây trồng, chọn tạo giống và khoa học thụ phấn, Viện James Hutton sẽ hợp tác với AgriSound để nghiên cứu cách thức hành vi của các loài thụ phấn ảnh hưởng đến năng suất cây ăn quả, cũng như cách thức các tính trạng của cây có khả năng cải thiện kết quả thụ phấn.

Tiến sỹ Susan McCallum, chuyên gia di truyền và chọn tạo giống cây quả mọng tại Hutton, cho biết: “Chúng tôi rất vui mừng được hợp tác với AgriSound trong dự án đổi mới này, kết hợp công nghệ tiên tiến với những hiểu biết dựa trên dữ liệu để hiểu rõ hơn về quá trình thụ phấn và ảnh hưởng của nó đến năng suất cây quả mộng. Sự hợp tác này có tiềm năng mang lại những hiểu biết có giá trị trong thực tiễn, giúp người trồng và các nhà chọn tạo giống đưa ra những quyết định sáng suốt hơn, đồng thời xây dựng một tương lai bền vững và có khả năng chống chịu tốt hơn cho ngành sản xuất cây ăn quả”.

Giám sát các loài thụ phấn trên nhiều loại cây ăn quả

Dự án được xây dựng dựa trên nền tảng Precision Pollination của AgriSound, sử dụng các cảm biến âm thanh sinh học Polly và trí tuệ nhân tạo để giám sát hoạt động của các loài thụ phấn trên cây trồng.

Các đối tác sẽ mở rộng hệ thống để theo dõi ong mật, ong nghệ, ong không sống thành đàn (solitary bees) và ruồi giả ong (hoverfly) trên các loại cây gồm dâu tây, việt quất (blueberries), phúc bồn tử (raspberries), mâm xôi đen (blackberries) và anh đào (cherries).

Tiến sỹ Casey Woodward, Giám đốc điều hành của AgriSound, cho biết: “Thụ phấn có vai trò then chốt đối với sản xuất cây ăn quả, nhưng quá trình này vẫn thường được quản lý dựa trên các giả định. Mục tiêu của chúng tôi là làm cho hoạt động thụ phấn chính xác có thể được triển khai trên quy mô lớn ở nhiều loại cây trồng và trở thành một công cụ hữu ích trong hoạt động sản xuất hằng ngày”.

Kết nối hoạt động của các loài thụ phấn với năng suất cây trồng

Các nghiên cứu xác thực sẽ kết hợp dữ liệu giám sát âm thanh với quan sát bằng thiết bị gắn thẻ thông minh, hình ảnh chụp theo thời gian (time-lapse), dữ liệu giám sát môi trường và đánh giá năng suất cây trồng.

Dữ liệu thu được sẽ được sử dụng để cải thiện các thuật toán phát hiện loài thụ phấn và nghiên cứu sự khác biệt về hoạt động của các loài thụ phấn giữa các loại cây trồng và các hệ thống sản xuất khác nhau.

Các nhà nghiên cứu cũng sẽ xem xét mối quan hệ giữa hoạt động thụ phấn với tỷ lệ đậu quả, năng suất và chất lượng quả. Những phát hiện này có thể cung cấp cho người trồng những bằng chứng rõ ràng hơn để xác định tình trạng thụ phấn không phù hợp và điều chỉnh các biện pháp quản lý cây trồng.

Hỗ trợ chọn tạo giống cây ăn quả thân thiện với các loài thụ phấn

Dự án cũng sẽ nghiên cứu cách các đặc điểm của hoa và yếu tố di truyền của cây ảnh hưởng đến khả năng thu hút các loài thụ phấn và hiệu quả thụ phấn.

Các nhà nghiên cứu tại Hutton sẽ sử dụng những kết quả thu được để hỗ trợ phát triển các giống cây ăn quả vừa sở hữu những tính trạng có giá trị về mặt thương mại, vừa có khả năng thu hút các loài thụ phấn tốt hơn.

Về lâu dài, công trình này có thể giúp người trồng và các nhà chọn tạo giống phát triển những hệ thống sản xuất có khả năng chống chịu tốt hơn, đồng thời hỗ trợ năng suất bền vững của ngành sản xuất cây ăn quả tại Vương quốc Anh.

Nguyễn Tiến Hải theo Seedworld.