La mayor parte del café del mundo se cultiva en regiones tropicales. Sin embargo, un clima cambiante podría permitir que el café crezca más al norte, por ejemplo, en Florida.
Para entender cómo podría funcionar, los científicos de la Universidad de Florida ya están cultivando plantas de café en la Unidad de Educación e Investigación en Ciencias Vegetales de UF / IFAS, a unos 30 minutos al sur del campus principal de la UF en Gainesville.
Esta investigación podría algún día producir una taza de alegría matutina con orígenes en el estado del sol.
Una colaboración entre la Facultad de Ingeniería UF Herbert Wertheim y la UF / IFAS, este proyecto está financiado por una subvención del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA.
Clima
“El café es un cultivo de interés mundial que ya enfrenta grandes desafíos debido al cambio climático. En la actualidad, el mundo sabe muy poco sobre las raíces de las plantas de café, sus arquitecturas y su función en las condiciones del cambio climático. Las raíces son puntos clave en este proceso ”, dijo Rowland.
Sin embargo, las raíces no son fáciles de estudiar, y no solo porque estén bajo tierra.
“La mayoría de los métodos para estudiar raíces vivas implican en última instancia destruir las raíces o cultivar plantas en un entorno de laboratorio muy artificial”, dijo Chris Wilson, profesor asistente de agroecología en el departamento de agronomía y miembro del equipo de investigación del café. Stefan Gerber, profesor asociado en el departamento de ciencias del suelo y el agua, también forma parte de este equipo.
Para comprender cómo crece el café en el campo, los investigadores están usando minirhizotrones, tubos de plástico transparente con cámaras diminutas en su interior. Los dispositivos se colocan bajo tierra junto a las plantas para registrar imágenes de sus raíces.
Los minirhizotrones recopilan tanta información que a alguien le tomaría mucho tiempo examinarla, dijo Rowland.
Sistema de imágenes hiperespectrales
Es por eso que los científicos de UF / IFAS están colaborando con Alina Zare y Sanjeev Koppal en la Facultad de Ingeniería para aplicar inteligencia artificial y tecnología de aprendizaje automático para mejorar y acelerar ese proceso.
Zare desarrollará enfoques de inteligencia artificial para procesar y comprender automáticamente las imágenes del minirhizotrón. Koppal desarrollará nuevos sistemas de imágenes hiperespectrales basados en visión por computadora para capturar más información sobre las raíces y el suelo que las rodea que la que se puede obtener de los sistemas actuales de minirhizotrones.
Este proyecto es solo un ejemplo de cómo los investigadores de la UF están utilizando la inteligencia artificial para promover el sector agrícola de Florida. Como parte del estudio, Zare dijo que los investigadores utilizarán la supercomputadora HiPerGator 3.0 para probar los algoritmos que desarrollan para analizar los datos de los minirhizotrones. El HiPerGator 3.0 es parte de la asociación de $ 70 millones entre Nvidia y UF y conducirá a más de estos proyectos de investigación impulsados por IA en toda la universidad.
“Los conjuntos de datos de Minirhizotron son extremadamente grandes, requieren mucho procesamiento de imágenes y están plagados de una tremenda variabilidad de medición dadas las pequeñas aperturas involucradas. Todos estos problemas son susceptibles de enfoques de aprendizaje automático ”, dijo Rowland. "Creemos que los algoritmos actuales en desarrollo por nuestra colaboración podrán automatizar y acelerar porciones sustanciales de la recopilación de datos de los datos del minirhizotrón".
Al abrigo de los cítricos
Minirhizotrons recopilará datos de las plantas de café que crecen en la Unidad de Educación e Investigación en Ciencias de las Plantas de UF / IFAS, donde los investigadores han plantado café junto con árboles de cítricos existentes.
“El café es muy sensible al frío, por lo que pensamos en intentar cultivarlo con otro árbol que pudiera albergarlo. Además, la plantación de cítricos tiene instalados sistemas de protección contra el congelamiento, por lo que también podría proteger el café ”, dijo Rowland.
Si bien los investigadores están cultivando café junto con cítricos por razones prácticas en este momento, la combinación podría algún día ser económicamente ventajosa, dijeron.
“A medida que lo pensamos más, también podríamos explorar la combinación de cítricos y café como un posible sistema de cultivo en Florida, quizás una opción futura que los productores de cítricos podrían considerar. Esto está muy lejos - tendrían que resolverse diferentes cuestiones y logística - pero definitivamente vale la pena explorarlo ”, dijo Wilson.
Además de investigar cómo funcionan las raíces de sus plantas de café, los investigadores también sienten curiosidad por saber cómo sabe el café cultivado en Florida. Están planeando tostar y preparar un lote de prueba.
“Nuestro grupo de investigación ha adquirido un tostador de café de precisión de micro lotes. Estamos emocionados de probar varios métodos de tostado en los granos de café que estamos produciendo ”, dijo Rowland.
Para más información:
UF / IFAS
www.ifas.ufl.edu