Своевременно выявить болезни растений поможет новый метод сенсорного анализа

Ученые Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений (ВИЗР) разрабатывают новый метод мониторинга и диагностики болезней растений — технику гиперспектрального зондирования. Он позволит с помощью современных сенсорных систем анализировать состояние растения и выявлять болезни на ранней стадии. 

Сегодня одно из приоритетных направлений в научном растениеводстве — это разработка и совершенствование методов защиты растений от болезней и вредителей. Соответственно, активно развиваются и исследования в этой области — мониторинг и диагностика.

Так, исследователи из ВИЗР взяли курс на создание новых методов диагностики болезней растений при помощи современных сенсорных систем. Самые перспективные из этих приборов — мульти- и гиперспектральные камеры и рамановские спектрометры. Такие сенсоры улавливают малейшие изменения в структуре листьев растений и показывают наличие в них патогенных организмов.

Технология гиперспектрального зондирования — это дистанционный инструмент для мониторинга неблагоприятных факторов, которые негативно влияют на растения: перепады температуры, засуха, дефицит элементов минерального питания и так далее. С помощью гиперспектральной съемки ученые собирают и сохраняют информацию об объекте в спектральном кубе, который содержит пространственную информацию и сотни смежных длин волн в третьем измерении.

Гиперспектральная камера позволяет проводить специальную съемку, где можно увидеть самые небольшие изменения в любых объектах. Такая визуализация дает возможность как можно раньше распознать болезни растений, предоставляя предварительные индикаторы посредством тонких изменений спектральной способности поглощения или отражения и обнаружить мельчайшие изменения в почве, пологе или отдельных листьях. Таким образом, гиперспектральные изображения можно использовать для решения весьма широкого класса задач точного и своевременного определения физиологического состояния сельскохозяйственных культур. Создание автоматических систем, основанных на такой технологии, поможет решить проблему сбора данных о состоянии растений на больших площадях лесных и сельскохозяйственных угодий и исключить влияние человеческого фактора в задаче мониторинга состояния растений.

«Данное направление исследований является одним из наиболее перспективных, так как оно попадает в перечень приоритетных направлений Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период по пункту «Новые системы и методы мониторинга фитосанитарного состояния агробиоценозов и диагностики микроорганизмов. Наш коллектив приложит все усилия для создания отечественных систем мониторинга и диагностики болезней растений для обеспечения продовольственной безопасности страны», — говорит руководитель центра биологической регламентации пестицидов ВИЗР, академик РАН Виктор Долженко.