موسمیاتی تبدیلی نسل کشوں کے لیے سنگین چیلنجز کا باعث ہے۔ ایک ذہین فیلڈ روبوٹ اور ایکس رے ٹیکنالوجی انہیں گرمی سے بچنے والے پودوں کے نمونے منتخب کرنے میں مدد کرتی ہے۔ ہائی ٹیک مشین میں موجود سینسرز کو فرون ہوفر سنٹر فار دی ڈویلپمنٹ آف ایکس رے ٹیکنالوجی نے تیار کیا تھا، جو کہ آئی آئی ایس فراون ہوفر انسٹی ٹیوٹ فار انٹیگریٹڈ سرکٹس کا ایک ڈویژن ہے۔ Phys.org پورٹل.
موسم گرما گرم ہوتا جا رہا ہے۔ صرف اس موسم گرما میں، جرمنی نے شدید گرمی کا سامنا کیا ہے، درجہ حرارت 40 ڈگری سینٹی گریڈ تک پہنچ گیا ہے۔ خشک سالی نے پودوں کو بھی متاثر کیا۔
پانی کی کافی فراہمی کے ساتھ، پودوں کو بخارات کے ذریعے ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، جب وہ خشک سالی کی وجہ سے دباؤ کا شکار ہوتے ہیں تو وہ ایسا نہیں کر سکتے۔ یہی وجہ ہے کہ پالنے والے گرمی برداشت کرنے والے، خشک سالی کو برداشت کرنے والے پودے تیار کرنے کی امید کرتے ہیں جو کم پانی پر زندہ رہ سکتے ہیں اور پھر بھی اچھی فصل پیدا کرتے ہیں جبکہ کھاد اور کیڑے مار ادویات کی کم سے کم مقدار کی ضرورت ہوتی ہے۔
نسل دینے والوں کو Fraunhofer EZRT کے محققین سے تعاون حاصل ہوتا ہے، جہاں پودوں کے فینوٹائپس کا تعین کرنے کے لیے ٹیکنالوجیز پر کئی سالوں سے تحقیق کی جا رہی ہے۔ اس سے مراد ان کی ظاہری شکل ہے، جس میں پتے کا سائز، پتی کی پوزیشن، جڑ کی موٹائی، اور پیداوار جیسے بہت سے عوامل شامل ہیں۔ "لوگ ہزاروں سالوں سے بیرونی خصوصیات کی بنیاد پر فصلوں کا انتخاب کر رہے ہیں،" ڈاکٹر سٹیفن گیرٹ، فرون ہوفر سنٹر فار دی ڈویلپمنٹ آف ایکسرے ٹیکنالوجی میں اے ایم ایس ڈیپارٹمنٹ کے سربراہ بتاتے ہیں۔ "ہم ان فینوٹائپک خصوصیات کی معروضی پیمائش کرنے اور ان اعداد و شمار کی بنیاد پر افزائش نسل کو بہتر بنانے کے لیے ٹیکنالوجیز تیار کر رہے ہیں۔"
ڈاکٹر گیرٹ کی سربراہی میں ایک تحقیقی ٹیم نے ڈی بی فکس تیار کیا ہے، جو زراعت کے لیے ایک فیلڈ روبوٹ ہے۔ یہ مسلسل پودوں کی ایکس رے لینے کے قابل ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ آپٹیکل سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے 3D تصاویر بناتا ہے۔ یہ بریڈر کے لیے اہم معلومات ہے - یہ اسے درحقیقت گندم کی بالوں کے اندر یا آلو کی جھاڑی کے نیچے دیکھنے کی اجازت دیتی ہے اور یہ طے کر سکتی ہے کہ وہ جس قسم کی کاشت کر رہے ہیں وہ اچھی فصل پیدا کر رہی ہے۔
بین علاقائی فرون ہوفر سمارٹ فارمنگ پروجیکٹ کا سب سے اہم ہدف نسل دینے والوں کی مدد کرنا ہے۔ اس کے فریم ورک کے اندر، Fraunhofer Plant Phenotyping Technology Center Triesdorf، Bavaria میں کھلتا ہے۔ اس موقع پر، ڈاکٹر گیرٹ اور ان کے ساتھی اس تجربے کو تیار کرنے اور اسے حقیقی زندگی میں لاگو کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔
Fürth میں Fraunhofer EZRT میں آب و ہوا پر قابو پانے والے حالات کے تحت پودوں کی فینوٹائپنگ کے لیے لیبارٹری کے کمرے میں، ڈاکٹر گیرٹ نے دکھایا کہ نسل دینے والے مستقبل میں کیسے کام کریں گے۔ ایکس رے یونٹ کے سامنے ایک تنگ کنویئر بیلٹ پر، مختلف کاشت شدہ پودوں کے برتنوں کو صاف ستھرا قطاروں میں ترتیب دیا گیا ہے۔ ایکسرے مشین کا دروازہ کھلتا ہے اور ایک برتن اندر داخل ہوتا ہے۔ جیسے ہی دروازہ بند ہوتا ہے، برتن کا سی ٹی اسکین ہوتا ہے۔
ڈاکٹر گیرٹ کی رپورٹ کے مطابق، "ایک دہائی سے زیادہ پہلے، ہم نے آلو کے پودوں کی ایکسرے کرنا شروع کی تاکہ تپ کی نشوونما کے بارے میں معلومات حاصل کی جا سکیں۔" "تھری ڈی ایکس رے کی بنیاد پر، ہم کندوں کو کھودے بغیر ان کے وزن کا تعین کر سکتے ہیں۔" یہ عمل خاص طور پر گرمی برداشت کرنے والی اقسام کو منتخب کرنے جیسے کاموں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس مقصد کے لیے، پودوں کو گرمی کے دباؤ کے حالات میں لیبارٹری میں رکھا جاتا ہے۔ اس کے بعد اسکین سے پتہ چلتا ہے کہ کون سے پودے تناؤ سے نمٹنے کے لیے سب سے زیادہ موثر ہیں، جو گرمی کے باوجود مضبوط ٹبر پیدا کرتے ہیں۔
جب کہ پہلے CT اسکین صرف موٹی جڑوں اور tubers کے ذریعے ہی دکھا سکتے تھے، نئے سسٹمز گندم کی جڑوں کی عمدہ زیر زمین ساخت کو بھی پکڑ سکتے ہیں۔ "ہماری نئی ایکسرے مشین زمین کے اندر پودوں کے پرزوں کو سکین کرنے کا سب سے جدید اور طاقتور نظام ہے،" ڈاکٹر گیرٹ کہتے ہیں۔
Fraunhofer EZRT کے محققین زمین کے اوپر والے پودوں کے حصوں کی 3D ڈیجیٹل امیجنگ بھی کر رہے ہیں، جیسے کہ گندم کے پتے اور کان۔ یہ ڈیٹا نہ صرف پتوں کے علاقے کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے - 3D امیجز پودے کی گرمی برداشت کرنے کے بارے میں بھی معلومات فراہم کرتی ہیں۔ کیا پودا سورج سے خود کو بچانے کے لیے اپنے پتے اٹھاتا ہے؟ کیا تناؤ کی وجہ سے پتے جھک جاتے ہیں؟
Fraunhofer EZRT آپٹیکل پلانٹ ریکگنیشن سسٹمز کی کارکردگی کو بیج کمپنی Strube D&S GmbH کے ٹیسٹ فیلڈ میں واضح طور پر ظاہر کیا گیا۔ اس معاملے میں، دوسرا بلیو بوب پروٹو ٹائپ استعمال کیا گیا، ایک فیلڈ روبوٹ جو آزادانہ طور پر حرکت کرتا ہے اور خود بخود چینی چقندر کے کھیتوں میں جڑی بوٹیوں کو ہٹاتا ہے۔ قطاروں کے درمیان چلتے ہوئے، وہ ملٹی اسپیکٹرل کیمروں کا استعمال کرتے ہوئے تمام زندہ پودوں کی تصاویر ریکارڈ کرتا ہے۔
"کا استعمال کرتے ہوئے مصنوعی ذہانت ہر ایک پودے کی فینوٹائپ کا تجزیہ کیا جاتا ہے اور اسے گھاس یا چقندر کے پودے کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے،" کرسچن ہیگل بتاتے ہیں، سٹرب میں بیج ریسرچ کے ٹیکنیکل سینٹر کے سربراہ۔
Triesdorf میں نئے مرکز میں کام کے اہم شعبوں میں سے ایک فینوٹائپنگ کے دوران حاصل کردہ ڈیٹا کی پروسیسنگ ہوگی۔ "ہمارا بنیادی مقصد چھوٹے اور درمیانے درجے کی مدد کے لیے اپنی ٹیکنالوجی کا استعمال کرنا ہے۔ پلانٹ بریڈرزڈاکٹر گیرٹ پر زور دیتے ہیں۔