AI en genetica banen de weg voor duurzame maïsteelt en bieden een manier om het gebruik van kunstmest te verminderen en de milieuresultaten te verbeteren.
Nieuw onderzoek van New York University onthult hoe kunstmatige intelligentie (AI) en genetica kunnen helpen om maïs te verbouwen met minder kunstmest. De studie combineert machine learning met moleculaire biologie om de stikstofgebruiksefficiëntie in maïs te verbeteren. Dit is cruciaal voor het verminderen van de milieu-impact van de landbouw.
De onderzoekers gebruikten machine learning om genengroepen te identificeren, regulons genoemd, die reguleren hoe planten stikstof absorberen en gebruiken. Deze regulons worden geactiveerd of gedeactiveerd door transcriptiefactoren, die fungeren als genetische schakelaars. Door genen te analyseren die gedeeld worden tussen maïs en *Arabidopsis thaliana*, identificeerden ze genetische patronen die voorspellen welke hybride zaailingen stikstof het meest efficiënt zouden gebruiken.
Dit maakt het mogelijk om maïsvarianten te selecteren die minder stikstofmest nodig hebben. Minder kunstmest verlaagt de productiekosten en minimaliseert milieuschade, zoals waterverontreiniging en uitstoot van broeikasgassen. De bevindingen maken het mogelijk om de stikstofefficiëntie in maïszaailingen te voorspellen, waardoor boeren tijd en middelen besparen.
Deze aanpak vormt een aanvulling op andere innovaties, zoals de N-Fix-technologie van de Universiteit van Nottingham, die bacteriën gebruikt om atmosferische stikstof in plantencellen te fixeren. Zowel AI-gestuurde genetische selectie als microbiële symbiose zijn gericht op het verminderen van de ecologische voetafdruk van intensieve landbouw. Uiteindelijk vertegenwoordigen deze vorderingen een verschuiving naar slimmere, biologisch gedreven landbouwpraktijken.
Het verminderen van het gebruik van stikstofmest is essentieel voor het duurzaam voeden van een groeiende wereldbevolking. AI en genetische inzichten bieden een veelbelovende route naar een milieuvriendelijker en efficiënter landbouwsysteem. Dit zorgt voor voedselzekerheid zonder de planeet te schaden.