Yapay Zekâ Bitkilerin Tehlike Sinyallerini Okudu: Tarımda Erken Uyarı Dönemi

İsviçre’nin Basel kentinde faaliyet gösteren Syngenta bünyesindeki araştırmacılar, bitkilerin zararlılarla karşılaştıklarında ürettiği elektriksel sinyalleri yapay zekâ yardımıyla analiz etmeyi başardı. Geliştirilen sistem, çiftçilere erken uyarı sağlayarak daha hedefli ve daha az kimyasal kullanımının önünü açabilir.

“Canım Yanıyor” Sinyali

Araştırmayı yürüten böcek kontrol ekibinin başındaki Patrik Hoegger, elde ettikleri bulguyu basitçe şöyle özetliyor: Bitkiler stres altında olduklarını elektriksel bir “acı sinyaliyle” ifade ediyor.

Botanik dünyası, bitkilerin dokuları boyunca iyon akımlarıyla elektriksel iletim gerçekleştirdiğini bir asırdan uzun süredir biliyordu. Ancak bu sinyaller şimdiye kadar insan için anlamlandırılamayan karmaşık veri yığınlarından ibaretti. Makine öğrenmesi sayesinde saniyede yüzlerce veri noktası analiz edilerek bu “sessiz çığlık” çözümlenebildi.

Araştırma ekibinden bitki bilimci Anke Buchholz, seralarda elektrotlarla izlenen bitkilerden saniyede 256 veri noktası toplandığını belirtiyor. Bu büyüklükteki veriyi insanın manuel olarak yorumlaması mümkün değil.

Toprak Altındaki Tehditler

Deneylerde domatesler mikroskobik nematod solucanlara, soya fasulyeleri ise “stink bug” olarak bilinen pis kokulu böceklere maruz bırakıldı. Sonuçlar Journal of Pest Science ve Scientific Reports dergilerinde yayımlandı.

Bilgisayar modelleri, bitkilerin saldırı anında belirgin biçimde farklı bir stres sinyali ürettiğini ortaya koydu. Bu özellikle gözle görülmesi zor zararlılar için kritik önem taşıyor. Örneğin nematodlar toprak altında yaşadığı için zarar genellikle verim kaybıyla fark ediliyor. Pis kokulu böceklerin etkisi de çoğu zaman günler sonra ortaya çıkıyor.

Oysa soya fasulyesi, küresel bitkisel proteinin yaklaşık yarısını sağlıyor ve her yıl mahsullerin yaklaşık yüzde 21’i zararlılar ve patojenler nedeniyle kaybediliyor.

Hedefli ve Daha Az Kimyasal Kullanım

Araştırmacılara göre teknoloji geliştikçe tarımda geniş alanlara uygulanan “halı bombardımanı” tarzı pestisit kullanımının yerini daha hassas ve düşük dozlu müdahaleler alabilir.

Erken uyarı sistemi sayesinde çiftçiler, saldırının başladığı anı tespit edebilir ve yalnızca gerekli bölgeye, gerekli dozda müdahale edebilir. Amaç, zararlıları tamamen yok etmek yerine ürün üzerindeki etkilerini sınırlayacak daha “yumuşak” yöntemler geliştirmek.

Şimdilik sistem yalnızca bitkinin stres altında olduğunu gösterebiliyor; hangi zararlı ya da hastalığın sorumlu olduğunu ayırt edemiyor. Ancak araştırma ekibi, farklı stres türlerine ait kapsamlı bir “sinyal kütüphanesi” oluşturarak bu ayrımı da yapabilmeyi hedefliyor.

KAYNAK: https://gazeteoksijen.com/yasam/bilim-insanlari-artik-bitkilerin-cigligini-duyabiliyor-266600