Hoe AI de aardappelteelt revolutioneert: groeipotentieel voorspellen met microben

Aardappelteelt is al lang een raadsel voor wetenschappers en boeren. Waarom leveren genetisch identieke pootaardappelen planten op met enorm verschillende groottes, productiviteitsniveaus en veerkracht? Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben, in samenwerking met de TU Delft en plantenveredelaars, mogelijk het antwoord gevonden: microben.

Bioloog Roeland Berendsen en zijn team publiceerden baanbrekend onderzoek in Natuur Microbiologie, waaruit blijkt dat bacteriën en schimmels op pootaardappelen de groei aanzienlijk beïnvloeden. Sommige microben, zoals een Streptomyces-soort, bevorderen een robuuste groei, terwijl andere deze belemmeren.

Om dit inzicht te benutten, ontwikkelde het team een ​​AI-model dat het groeipotentieel van pootaardappelen voorspelt. Het systeem combineert genetische gegevens van microben met dronebeelden van aardappelplanten in verschillende groeistadia. "Door deze datapunten samen te voegen, onthult de AI welke microben de sleutel zijn tot gezonde groei", legt Yang Song uit, de eerste auteur van de studie.

Het team verzamelde duizenden monsters van pootaardappelen van 240 testvelden. Met behulp van drones volgden ze de plantengroei gedurende het seizoen en voerden deze gegevens in de AI in. De resultaten? Een ongekend vermogen om de prestaties van planten te voorspellen op basis van microbiële samenstelling.

Berendsen benadrukte het transformatieve potentieel: "Dit is het begin van een nieuw tijdperk in de landbouw, waarin microbiologie en AI samenkomen. We verbeteren niet alleen de opbrengsten, we maken de landbouw duurzamer door afval en afhankelijkheid van chemische pesticiden te verminderen."

Toekomstige toepassingen kunnen bestaan ​​uit microbiële coatings voor zaden of het manipuleren van planten om nuttige microben aan te trekken, waardoor de gezondheid en productiviteit van gewassen verder worden verbeterd.

De integratie van AI en microbiologie in de aardappelteelt biedt een veelbelovend pad naar hogere opbrengsten, minder afval en duurzame landbouwpraktijken. Door microbiële interacties te begrijpen en te benutten, kunnen boeren de gewasprestaties optimaliseren en enkele van de meest urgente uitdagingen in de moderne landbouw aanpakken.