Reklam
Sağlık Ve Spor Haberleri

Nanoteknoloji ve yapay zeka, küresel gıda üretimini güvence altına almada değerli bileşenler olabilir

reklam
Reklam


Pratik teknolojik çözümler, gelecekte gıda güvenliğini sağlamanın anahtarı olabilir. Gıda üretimini artırmaya yönelik artan baskılar altında, tarımsal uygulamaların, otomatik teknolojinin mahsul dinamiklerine gerçek zamanlı olarak yanıt verdiği ‘hassas tarım’a geçiş yapması gerekebilir.

İmaj Kredisi: Zeka / Shutterstock

reklam

İmaj Kredisi: Zeka / Shutterstock

Tarımda teknolojik gelişmeleri entegre etmek için yol haritası

Modern tarım, küresel iklim değişikliği, hızla artan nüfus, alan ve enerji için daha fazla rekabetin yanı sıra düşen toprak kalitesi de dahil olmak üzere bir dizi ortaya çıkan zorlukla karşı karşıya. Birleşmiş Milletler (BM), 2030 yılına kadar 840 milyon insanın açlıktan etkileneceğini ve çok daha fazlasının yetersiz beslenme kalitesinden etkileneceğini tahmin ediyor.

reklam

Buna karşılık, araştırma çabaları, ortaya çıkan bu tür sorunları ele almak ve etkilerini azaltmak için teknolojik gelişmeleri entegre etmeye odaklandı. Örneğin, gıda güvensizliği ile mücadele etmek için yapay zeka ve makine öğrenimini birleştiren akıllı ve nano-etkin tarım uygulamalarını birleştirmek için bir yol haritası geliştirildi.

Teknoloji güdümlü tarımın hedefleri, çiftçilerin ürün büyümesi, haşere ve patojen salgınları ve diğer mahsulle ilgili değişikliklerdeki hızlı değişikliklere nanoteknoloji ve yapay zeka (AI) kullanarak gerçek zamanlı olarak yanıt vermesini amaçlar.

İngiltere, Birmingham Üniversitesi’ndeki bilim adamları tarafından yönetilen uluslararası bir araştırmacı ekibi, AI’yı kullanabilecek ve nanomalzemelerin gücünü güvenli, sürdürülebilir ve sorumlu bir şekilde tarımsal uygulamalara entegre edebilecek bir dizi adım geliştirdi. Ekip ayrıca, Yunanistan’ın Vari kentindeki Yunan Askeri Akademisi’nden ve Kıbrıs, Lefkoşa’daki Novamechanics Ltd’den tarım ve teknoloji uzmanlarından oluşuyordu.

Mevcut tahminler, yaklaşık 690 milyon insanın aç olduğunu gösteriyor – gezegen nüfusunun neredeyse yüzde dokuzu. Bu soruna sürdürülebilir tarımsal çözümler bulmak, cesur yeni yaklaşımlar benimsememizi ve malzeme bilimi ve bilişim gibi çeşitli alanlardan gelen bilgileri entegre etmemizi gerektiriyor.”

Nanoteknoloji ve yapay zeka kullanan hassas tarım, sürdürülebilir gıda üretimi için heyecan verici fırsatlar sunuyor. Hem mahsullerin hem de toprağın daha güvenli, sürdürülebilir ve sorumlu bir şekilde daha iyi performans göstermesine yardımcı olmak için besin döngüsü ve mahsul verimliliği için mevcut modelleri nano bilişim yaklaşımlarıyla ilişkilendirebiliriz.”

Birmingham Üniversitesi’nde Çevresel Nanobilimler Profesörü olan ortak yazar Iseult Lynch’i inceleyin.

Araştırmacılar tarafından dergide yayınlanan bulgular Doğa bitkiler aşağıdaki dört gelişim adımını detaylandırdı:

  • Nanomalzemelerin tarımsal ortamlardaki uzun vadeli kaderini ve nanomalzemelerin kökler, yapraklar ve toprakla nasıl etkileşime girebileceğini anlayın;
  • Nanomalzemelerin tekrar tekrar uygulanmasının toprağı nasıl etkileyeceği gibi, nanomalzemelerin tarımsal ekosistemdeki uzun vadeli yaşam döngüsü etkisini değerlendirin;
  • Nano özellikli tarıma sistem düzeyinde bir yaklaşım benimseyin – nanomalzemelerin çevrede nasıl davranacağını tahmin etmek için toprak kalitesi, mahsul verimi ve besin kullanım verimliliği (NUE) ile ilgili mevcut verileri kullanın;
  • Tarımsal ortamlarda nanomalzemelerin davranışını kontrol edecek temel özellikleri belirlemek için yapay zeka ve makine öğrenimini kullanın.

Alan kıtlığının üstesinden gelmek, pestisitlerin kötüye kullanılması ve çevre sağlığının azalması

Daha fazla gıda talebinin artmasıyla birlikte, tarımın yoğunlaştırılması, son derece zayıf besin kullanımına yol açarak, çevresel kaliteye bir dizi tehdit oluşturarak sera gazı emisyonlarına katkıda bulundu. Küresel sera gazı emisyonlarının tahmini %11’i tarımdan kaynaklanmaktadır ve bu oranın tarımsal çabaların yoğunlaşması nedeniyle artmaya devam edeceği tahmin edilmektedir.

Azotlu gübreleme, küresel ısınma etkilerini tetiklemede CO2’den 300 kat daha güçlü olduğu ve genellikle geniş tarım arazilerini gübrelemek için kullanılan bir ürün olduğu için özellikle endişe vericidir. Ancak, bu çalışmada tartışıldığı gibi teknolojik gelişmeler, bu tür etkilerin sınırlandırılmasına doğrudan katkıda bulunabilir.

Örneğin, nano gübreler mahsul verimliliğini hedefleme, besin zenginleştirmeyi artırma ve azot oksit emisyonlarını azaltma potansiyeli sunar, böylece Birleşik Krallık İklim Değişikliği Yasası kapsamında 2050 yılına kadar net sıfır sera gazı emisyonuna katkıda bulunur.

Nanomalzemelere geçişin diğer faydaları arasında mahsul verimi ve üretim oranlarının iyileştirilmesi, toprak sağlığının ve bitki direncinin artırılması, kaynak verimliliğinin artırılması ve çiftçileri çevresel veya biyotik strese karşı izleyip uyarabilen akıllı sensör tesislerinin geliştirilmesi yer alıyor.

Bu tür özellikler, zararlıların ve patojenlerin artan görünümü ve dayanıklılığı nedeniyle özellikle avantajlıdır ve yeni azaltma stratejileri gerektirir.

Daha fazla teknolojik gelişmeyi entegre etmek, tarımsal uygulamaların diğer yönlerini de destekleyebilir, ancak bunları birleştirmek ve bu tür kombinasyonları entegre etmek özellikle verimli olabilir.

Yapay zeka ve makine öğrenimini içeren hesaplama yaklaşımları, nano özellikli tarımın ilerlemesini sağlamada kritik bir role sahip olacaktır. Bu tür yaklaşımlar, nanomalzemelerin güvenlik değerlendirmesi için yasal olarak kabul görmeye başlıyor ve tüketici ürünleri ve tıp için güvenli tasarımlı nanomalzemelerin geliştirilmesine izin veriyor.”

Ortak yazar Dr Peng Zhang, Birmingham Üniversitesi’nde Araştırma Görevlisi.

Bu nedenle yaklaşımlar, başarılı nihai ürün ve teknolojilerin bakımından sorumlu olacak paydaşın bakış açısını da dikkate almalıdır. Bununla birlikte, başarılı olursa, AI ve nanoteknolojik malzemeler gibi teknolojilerin kullanılması, şu anda tarımın karşı karşıya olduğu çeşitli sorunların ele alınmasına yardımcı olabilir.

Yapay zeka ve nanoteknolojiyi hassas tarıma entegre etmek, yenilebilir doku kısımlarında kalan minimum nanomateryal kalıntılarla birlikte toprak sağlığı üzerinde minimum etkiyi sağlamak için gübre ve pestisit dağıtımında kullanılacak nanomalzemelerin tasarım parametrelerinin araştırılmasında hayati bir rol oynayacaktır. sürdürülebilir tarım.”

Dergi referansı:

  • ‘Sürdürülebilir ve hassas tarımı mümkün kılmak için nanoteknoloji ve yapay zeka’ – Peng Zhang, Zhiling Guo, Sami Ullah, Georgia Melagraki, Antreas Afantitis ve Iseult Lynch tarafından yayınlandı. Doğa Bitkileri.

.


news-medical.net

Source link

reklam
reklamm

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

reklam
Başa dön tuşu

Reklam Engelleyici Algılandı

Lütfen Reklam Engelleyiciyi Kapatınız