Một công cụ di động mới có tên Leaf Monitor, hiện đang được thử nghiệm tại California, hứa hẹn sẽ thay đổi cách nông dân quản lý cây trồng của họ bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và mô hình dự đoán để cung cấp thông tin theo thời gian thực về dinh dưỡng lá và các đặc điểm của cây trồng ngay tại cánh đồng.
Công nghệ này, được phát triển bởi Phòng thí nghiệm Nông nghiệp Kỹ thuật số tại Đại học California, Davis, sử dụng một máy quang phổ cầm tay để thu thập dữ liệu quang phổ vượt ra ngoài ánh sáng nhìn thấy. Dữ liệu này sau đó được xử lý bởi một hệ thống dựa trên đám mây, được đào tạo dựa trên phân tích mẫu lá chuyên sâu trong 5 năm, để dự đoán mức độ dinh dưỡng. Công cụ này có khả năng phát hiện sớm sự thiếu hụt dinh dưỡng, ngăn ngừa tổn thương không thể phục hồi và tối ưu hóa việc bón phân, dẫn đến việc sử dụng phân bón chính xác hơn, giảm lãng phí và tác động đến môi trường. Alireza Pourreza, giáo sư tại UC Davis, nhấn mạnh giá trị của việc có thông tin này trong vòng 5 giây, cho phép nông dân đưa ra quyết định nhanh chóng. Maha Afifi từ Ủy ban Nho ăn quả California cho biết công cụ này có thể là một bước đột phá đối với ngành công nghiệp nho ăn quả, vì việc đánh giá tình trạng dinh dưỡng của cây nho là một ưu tiên hàng đầu. Mô hình AI được tài trợ bởi Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ và Ủy ban Nho ăn quả California.
Leaf Monitor hiện ước tính 16 giá trị dinh dưỡng khác nhau và các sắc tố lá, bao gồm các chỉ số như nitơ, kali và phốt pho, cũng như các đặc điểm sinh hóa và cấu trúc như chlorophyll, hàm lượng nước và mật độ lá. Độ chính xác trung bình của công cụ này là khoảng 65% trên tất cả các đặc điểm, với các dự đoán về một số chất dinh dưỡng nhất định, như nitơ và phốt pho, hoạt động tốt hơn mức trung bình. Các nhà nghiên cứu đã đào tạo thuật toán trong 5 năm, sử dụng hàng nghìn mẫu lá được phân tích hóa học, chủ yếu từ cây nho và cây hạnh nhân ở California.
Công nghệ này có tiềm năng tác động đáng kể đến ngành nông nghiệp bằng cách cho phép quản lý cây trồng chính xác và hiệu quả hơn về chi phí. Nông dân có thể thu thập dữ liệu có thể hành động nhanh chóng, dẫn đến năng suất cải thiện và giảm tác động môi trường. Việc giám sát cây trồng theo thời gian thực, được hỗ trợ bởi các công nghệ như Leaf Monitor, cho phép phát hiện sớm các vấn đề, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và nâng cao hiệu quả canh tác. Điều này phù hợp với xu hướng rộng lớn hơn của nông nghiệp chính xác, nơi AI và các công nghệ khác đang được áp dụng để cải thiện năng suất, giảm thiểu chất thải và thúc đẩy tính bền vững. Khả năng cung cấp thông tin chi tiết theo thời gian thực này trao quyền cho nông dân đưa ra quyết định sáng suốt, chuyển đổi các phương pháp canh tác truyền thống sang một cách tiếp cận dựa trên dữ liệu, hiệu quả và bền vững hơn.