जगातील बहुतेक कॉफी उष्णकटिबंधीय प्रदेशात पिकवली जाते. तथापि, बदलत्या हवामानामुळे कॉफी अधिक उत्तरेकडे वाढू शकते - उदाहरणार्थ, फ्लोरिडामध्ये.
ते कसे कार्य करू शकते हे समजून घेण्यासाठी, फ्लोरिडा विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ गेनेसविले येथील मुख्य UF कॅम्पसच्या दक्षिणेस सुमारे 30 मिनिटांच्या अंतरावर UF/IFAS प्लांट सायन्स रिसर्च अँड एज्युकेशन युनिटमध्ये कॉफीची रोपे वाढवत आहेत.
हे संशोधन एक दिवस सनशाईन स्टेटमध्ये उत्पत्तीसह सकाळचा आनंद देऊ शकेल.
UF Herbert Wertheim College of Engineering आणि UF/IFAS यांच्यातील सहकार्याने, या प्रकल्पाला USDA नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ फूड अँड अॅग्रिकल्चरच्या अनुदानाने निधी दिला जातो.
हवामान
“कॉफी हे जागतिक आवडीचे पीक आहे जे आधीच हवामान बदलामुळे मोठ्या आव्हानांना तोंड देत आहे. सध्या, जगाला कॉफीच्या झाडाची मुळे, त्यांची वास्तुकला आणि हवामान बदलाच्या परिस्थितीत त्यांचे कार्य याबद्दल फारच कमी माहिती आहे. या प्रक्रियेतील मुळे हे महत्त्वाचे मुद्दे आहेत, ”रोलँड म्हणाले.
तथापि, मुळांचा अभ्यास करणे सोपे नाही - आणि केवळ ते भूमिगत असल्यामुळे नाही.
“जिवंत मुळांचा अभ्यास करण्याच्या बहुतांश पद्धतींमध्ये शेवटी मुळे नष्ट करणे किंवा अतिशय कृत्रिम प्रयोगशाळेच्या वातावरणात वाढणारी वनस्पती यांचा समावेश होतो,” ख्रिस विल्सन, कृषीशास्त्र विभागातील कृषीशास्त्राचे सहाय्यक प्राध्यापक आणि कॉफी संशोधन संघाचे सदस्य म्हणाले. मृदा आणि जल विज्ञान विभागातील सहयोगी प्राध्यापक स्टीफन गेर्बर हे देखील या टीमचा एक भाग आहेत.
शेतात कॉफी कशी वाढते हे समजून घेण्यासाठी, संशोधक मिनीरायझोट्रॉन, आत लहान कॅमेरे असलेल्या स्वच्छ प्लास्टिकच्या नळ्या वापरत आहेत. वनस्पतींच्या मुळांच्या प्रतिमा रेकॉर्ड करण्यासाठी उपकरणे जमिनीखाली ठेवली जातात.
मिनिर्हिझोट्रॉन्स इतकी माहिती गोळा करतात की एखाद्याला ती सर्व चाळण्यासाठी खूप वेळ लागेल, असे रोलँड म्हणाले.
हायपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग सिस्टम
म्हणूनच UF/IFAS शास्त्रज्ञ अॅलिना झारे आणि संजीव कोप्पल यांच्यासोबत अभियांत्रिकी महाविद्यालयातील आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस आणि मशीन लर्निंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून ती प्रक्रिया सुधारण्यासाठी आणि वेगवान करण्यासाठी सहयोग करत आहेत.
झारे मिनिरायझोट्रॉन इमेजरीवर स्वयंचलितपणे प्रक्रिया करण्यासाठी आणि समजून घेण्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता पद्धती विकसित करेल. सध्याच्या मिनिरायझोट्रॉन प्रणालींमधून मिळू शकणार्या मुळे आणि त्यांच्या सभोवतालच्या मातीबद्दल अधिक माहिती मिळविण्यासाठी कोप्पल नवीन संगणक दृष्टी-आधारित हायपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग सिस्टम विकसित करेल.
फ्लोरिडाच्या कृषी क्षेत्राची प्रगती करण्यासाठी UF संशोधक कसे कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर करत आहेत याचे हा प्रकल्प फक्त एक उदाहरण आहे. अभ्यासाचा एक भाग म्हणून, झारे म्हणाले की, संशोधक हायपरगेटर 3.0 सुपर कॉम्प्युटरचा वापर मिनिरायझोट्रॉनमधील डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी त्यांनी विकसित केलेल्या अल्गोरिदमची चाचणी करण्यासाठी करतील. HiPerGator 3.0 हा Nvidia आणि UF मधील $70 दशलक्ष भागीदारीचा भाग आहे आणि संपूर्ण विद्यापीठात यापैकी अधिक AI-चालित संशोधन प्रकल्पांना नेतृत्व देईल.
“मिनिराइझोट्रॉन डेटासेट खूप मोठे आहेत, त्यांना भरपूर इमेज प्रोसेसिंगची आवश्यकता आहे, आणि लहान छिद्रांमुळे ते जबरदस्त मापन परिवर्तनशीलतेने परिपूर्ण आहेत. या सर्व समस्या मशीन लर्निंग पध्दतींसाठी उपयुक्त आहेत,” रोलँड म्हणाले. "आमचा विश्वास आहे की आमच्या सहकार्याने विकसित होत असलेले वर्तमान अल्गोरिदम मिनीरायझोट्रॉन डेटामधून डेटा संकलनाचे महत्त्वपूर्ण भाग स्वयंचलित आणि गतिमान करण्यास सक्षम असतील."
मोसंबीने आश्रय दिला
Minirhizotrons UF/IFAS प्लांट सायन्स रिसर्च अँड एज्युकेशन युनिटमध्ये वाढणाऱ्या कॉफीच्या वनस्पतींमधून डेटा गोळा करतील, जिथे संशोधकांनी विद्यमान लिंबूवर्गीय झाडांसोबत कॉफीची लागवड केली आहे.
“कॉफी ही थंडीसाठी अत्यंत संवेदनशील असते, त्यामुळे तिला आश्रय देणार्या दुसर्या झाडासह वाढवण्याचा आमचा विचार होता. याव्यतिरिक्त, लिंबूवर्गीय ग्रोव्हमध्ये फ्रीझ संरक्षण प्रणाली स्थापित केली आहे, ज्यामुळे कॉफीचे संरक्षण देखील होऊ शकते,” रोलँड म्हणाले.
संशोधक सध्या व्यावहारिक कारणांसाठी मोसंबीच्या बरोबरीने कॉफीची लागवड करत असताना, हे मिश्रण एक दिवस आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर ठरू शकते, असे ते म्हणाले.
“आम्ही याबद्दल अधिक विचार करत असताना, आम्ही फ्लोरिडामध्ये संभाव्य पीक पद्धती म्हणून लिंबूवर्गीय आणि कॉफीचे संयोजन देखील शोधू शकतो - कदाचित लिंबूवर्गीय उत्पादक भविष्यातील पर्यायाचा विचार करू शकतील. हा एक मार्ग बंद आहे - भिन्न प्रश्न आणि लॉजिस्टिक्सवर काम करावे लागेल - परंतु निश्चितपणे शोधण्यासारखे आहे," विल्सन म्हणाले.
त्यांच्या कॉफीच्या रोपांची मुळे कशी कार्य करतात याची तपासणी करण्याव्यतिरिक्त, संशोधकांना त्यांच्या फ्लोरिडा-उगवलेल्या कॉफीची चव कशी आहे याबद्दल देखील उत्सुकता आहे. ते एक चाचणी बॅच भाजून तयार करण्याची योजना आखत आहेत.
“आमच्या संशोधन गटाने मायक्रो-बॅच प्रिसिजन कॉफी रोस्टर मिळवले आहे. आम्ही उत्पादित करत असलेल्या कॉफी बीन्सवर भाजण्याच्या विविध पद्धती वापरून पाहण्यास आम्ही उत्सुक आहोत,” रोलँड म्हणाले.
अधिक माहितीसाठी:
UF/IFAS
www.ifas.ufl.edu