وقتی گیاه تشنه است برگش فریاد می‌زند – هوش مصنوعی مترجم این فریاد است

کمبود آب (تنش آبی) باعث پژمردگی، تغییر رنگ برگ به سبز تیره یا زرد و کاهش فتوسنتز می‌شود. اما یک کشاورز معمولاً زمانی متوجه تنش آبی می‌شود که گیاه آسیب دیده است. سیستم‌های پایش مبتنی بر هوش مصنوعی با آنالیز زاویه برگ (تیغه‌های برگ در تنش آبی به سمت پایین خم می‌شوند)، دمای برگ (از طریق دوربین حرارتی) و شاخص‌های طیفی (مانند NDVI)، تنش آبی را ۲-۳ روز قبل از علائم قابل مشاهده تشخیص می‌دهند [۱].

دو روش اصلی: روش اول استفاده از دوربین‌های RGB استاندارد و شبکه‌های عصبی که «زاویه برگ» را محاسبه می‌کنند – در حالت عادی برگ‌ها زاویه ۲۰-۴۰ درجه نسبت به افق دارند، در تنش شدید به زیر ۱۰ درجه می‌رسد. روش دوم دوربین‌های حرارتی (Thermal) که دمای برگ را اندازه می‌گیرند – برگ تشنه ۲-۴ درجه سانتی‌گراد گرمتر از برگ آبیاری شده است. ترکیب هر دو روش دقت را به ۹۴٪ می‌رساند [۲].

جدول شاخص‌های تنش آبی در ذرت (مرحله رشد رویشی):

در مزارع چغندر قند استان خراسان، سامانه‌های پهپادی مجهز به دوربین حرارتی توانستند تنش آبی را پیش از ظهور علائم ظاهری در بخش قابل‌توجهی از مزرعه تشخیص دهند و با آبیاری هدفمند، از کاهش عملکرد محصول جلوگیری کنند. همچنین در گلخانه‌های هیدروپونیک هلند، دوربین‌های ثابت هر ۱۵ دقیقه برگ‌ها را اسکن کرده و شیرهای آبیاری خودکار را بر اساس نیاز لحظه‌ای گیاه فعال می‌کنند [۳].

بازار جهانی سامانه‌های پایش آبیاری هوشمند تا ۲۰۳۰ به ۳.۲ میلیارد دلار می‌رسد [۴]. فناوری جدید «تشخیص رطوبت عمقی خاک» با استفاده از سنسورهای پیشرفته رطوبت‌سنج و تصاویر ماهواره‌ای در ترکیب با هوش مصنوعی، وضعیت آب در ناحیه ریشه را بدون حفر خاک اندازه‌گیری می‌کند [۵]. همچنین یکپارچگی با ایستگاه‌های هواشناسی امکان پیش‌بینی نیاز آبی روز بعد را فراهم می‌کند.