Fenotipizzazione per la selezione vegetale e l'agricoltura di precisione
Processo di fenotipizzazione vegetale non invasivo per il monitoraggio della vegetazione agricola
Sistemi di imaging ad alta risoluzione per l'acquisizione rapida e non distruttiva di immagini di piante
In che modo le tecnologie avanzate di fenotipizzazione cambiano le regole del gioco negli studi genotipo-fenotipo e nell’agricoltura intelligente?
In che modo le tecniche di fenotipizzazione influenzano l’agricoltura di precisione?
Puntare al target, definire le impostazioni di misurazione, registrare e visualizzare.
L'integrazione dei dati di telerilevamento e fenotipizzazione è coperta dalla tecnologia di imaging iperspettrale (HSI), che cattura parametri preziosi in modo accurato e in tempo reale. Quando si sceglie il sistema HSI, è necessario selezionare l'area corretta dell'intervallo di lunghezze d'onda in base alla caratterizzazione dell'impianto. Le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche di una vegetazione sono influenzate dal modo in cui la luce viene riflessa, assorbita o trasmessa.
- Intervalli di lunghezze d'onda della regione della luce visibile (VIS) (400 – 700 nm): informazioni sulla pigmentazione delle foglie come clorofilla o carotenoidi;
- Regione del vicino infrarosso (NIR) (700 – 1.000 nm): cambiamenti nella struttura delle cellule vegetali per rilevare lo stress delle piante, modifica della misurazione nella pigmentazione delle foglie;
- Regione degli infrarossi a onde corte (SWIR) (1.000 – 2.500 nm): informazioni sul contenuto di acqua e proteine della pianta.
Le sfide nella fenotipizzazione ad alto rendimento incidono sui costi, sulle complessità tecniche, sulla standardizzazione dei protocolli e sulla necessità di competenze specializzate. È qui che una telecamera iperspettrale (HSI) può cambiare le carte in tavola per favorire l'adozione e il perfezionamento della fenotipizzazione avanzata nella scienza delle piante e nei settori correlati.
Benefici
- Identificare gli attributi chiave per la selezione per accelerare i programmi di selezione e il miglioramento della produzione con nuove varietà o ibridi con resa migliorata, resistenza alle malattie, tolleranza agli stress ambientali e altre caratteristiche desiderabili
- Comprendere i meccanismi genetici alla base della costituzione complessa per quantificare l'analisi dei tratti e studiare le associazioni genotipo-fenotipo
Valutare l’impatto dei fattori ambientali sullo sviluppo e sull’adattamento delle piante per migliorare la produttività, la sostenibilità e la sicurezza alimentare
Individuare e sviluppare strategie di gestione del rischio, compresa la selezione di varietà vegetali resistenti o lo sviluppo di misure di controllo mirate - Ottimizzare l'uso delle risorse nell'agricoltura di precisione per migliorare la previsione della resa, adeguare gli input e massimizzare la produttività riducendo al minimo l'impatto ambientale
- Sviluppare alimenti nutrienti e di alta qualità valutando la composizione nutrizionale e migliorando la ricerca agronomica sulle pratiche di gestione della resa come l’irrigazione, la fertilizzazione e la rotazione delle colture
Strumenti
Specim Imaging iperspettrale
Le telecamere iperspettrali Specim FX10 e Specim FX17 forniscono un monitoraggio avanzato delle piante attraverso la raccolta di dati spettrali ad alta risoluzione. Coprendo le lunghezze d'onda del Visibile e del Vicino-Infrarosso (VNIR) e del Vicino-Infrarosso (NIR), queste telecamere consentono una fenotipizzazione non invasiva e ad alto rendimento, catturando indicatori critici della salute delle piante come NDVI, PRI e Indice di Clorofilla.
Applicazioni
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