विश्व की अधिकांश कॉफी उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में उगाई जाती है। हालांकि, एक बदलती जलवायु कॉफी को उत्तर की ओर बढ़ने की अनुमति दे सकती है - उदाहरण के लिए, फ्लोरिडा में।
यह समझने के लिए कि यह कैसे काम कर सकता है, फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक पहले से ही यूएफ/आईएफएएस प्लांट साइंस रिसर्च एंड एजुकेशन यूनिट में कॉफी प्लांट उगा रहे हैं, जो गेन्सविले में मुख्य यूएफ परिसर से लगभग 30 मिनट दक्षिण में है।
यह शोध एक दिन सनशाइन स्टेट में उत्पत्ति के साथ सुबह के आनंद का प्याला पैदा कर सकता है।
UF Herbert Wertheim College of Engineering और UF/IFAS के बीच एक सहयोग, इस परियोजना को यूएसडीए नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ फूड एंड एग्रीकल्चर से अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया है।
जलवायु
"कॉफी वैश्विक हित की फसल है जो पहले से ही जलवायु परिवर्तन के कारण बड़ी चुनौतियों का सामना कर रही है। वर्तमान में, दुनिया कॉफी के पौधों की जड़ों, उनकी वास्तुकला और जलवायु परिवर्तन की परिस्थितियों में उनके कार्यों के बारे में बहुत कम जानती है। इस प्रक्रिया में जड़ें प्रमुख बिंदु हैं," रोलैंड ने कहा।
हालांकि, जड़ों का अध्ययन करना आसान नहीं है - और सिर्फ इसलिए नहीं कि वे भूमिगत हैं।
"जीवित जड़ों का अध्ययन करने के अधिकांश तरीकों में अंततः एक बहुत ही कृत्रिम प्रयोगशाला वातावरण में जड़ों या बढ़ते पौधों को नष्ट करना शामिल है," कृषि विज्ञान विभाग में कृषि विज्ञान के सहायक प्रोफेसर और कॉफी अनुसंधान टीम के सदस्य क्रिस विल्सन ने कहा। मिट्टी और जल विज्ञान विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर स्टीफन गेरबर भी इस टीम का हिस्सा हैं।
यह समझने के लिए कि क्षेत्र में कॉफी कैसे बढ़ती है, शोधकर्ता मिनीरिज़ोट्रॉन का उपयोग कर रहे हैं, छोटे कैमरों के साथ स्पष्ट प्लास्टिक ट्यूब। उपकरणों को उनकी जड़ों की छवियों को रिकॉर्ड करने के लिए पौधों के साथ भूमिगत रखा जाता है।
रॉलैंड ने कहा कि मिनिरिज़ोट्रॉन इतनी अधिक जानकारी एकत्र करते हैं कि किसी को यह सब करने में बहुत लंबा समय लगेगा।
हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग सिस्टम
यही कारण है कि UF/IFAS वैज्ञानिक, इंजीनियरिंग कॉलेज में अलीना ज़ारे और संजीव कोप्पल के साथ सहयोग कर रहे हैं ताकि उस प्रक्रिया को बेहतर बनाने और गति देने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग तकनीक को लागू किया जा सके।
ज़ारे मिनीरिज़ोट्रॉन इमेजरी को स्वचालित रूप से संसाधित करने और समझने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता दृष्टिकोण विकसित करेगा। कोप्पल नए कंप्यूटर विजन-आधारित हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग सिस्टम विकसित करेगा ताकि जड़ों और उनके आस-पास की मिट्टी के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त की जा सके, जो वर्तमान मिनीरिज़ोट्रॉन सिस्टम से प्राप्त की जा सकती है।
यह परियोजना सिर्फ एक उदाहरण है कि फ्लोरिडा के कृषि क्षेत्र को आगे बढ़ाने के लिए यूएफ शोधकर्ता कृत्रिम बुद्धि का उपयोग कैसे कर रहे हैं। अध्ययन के हिस्से के रूप में, ज़ारे ने कहा कि शोधकर्ता मिनीरिज़ोट्रॉन से डेटा का विश्लेषण करने के लिए विकसित एल्गोरिदम का परीक्षण करने के लिए हायपरगेटर 3.0 सुपरकंप्यूटर का उपयोग करेंगे। HiPerGator 3.0 Nvidia और UF के बीच $70 मिलियन की साझेदारी का हिस्सा है और पूरे विश्वविद्यालय में इन AI-संचालित अनुसंधान परियोजनाओं को आगे बढ़ाएगा।
"मिनिरहिज़ोट्रॉन डेटासेट बहुत बड़े हैं, बहुत सारी छवि प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, और इसमें शामिल छोटे एपर्चर को देखते हुए जबरदस्त माप परिवर्तनशीलता से भरा होता है। ये सभी समस्याएं मशीन सीखने के दृष्टिकोण के लिए उत्तरदायी हैं," रोलैंड ने कहा। "हम मानते हैं कि हमारे सहयोग से विकास के तहत मौजूदा एल्गोरिदम मिनीरिज़ोट्रॉन डेटा से डेटा संग्रह के पर्याप्त हिस्से को स्वचालित और तेज करने में सक्षम होंगे।"
साइट्रस द्वारा आश्रय
Minirhizotrons UF/IFAS प्लांट साइंस रिसर्च एंड एजुकेशन यूनिट में उगने वाले कॉफी प्लांट्स से डेटा एकत्र करेंगे, जहां शोधकर्ताओं ने मौजूदा खट्टे पेड़ों के साथ कॉफी लगाई है।
"कॉफी ठंड के प्रति बहुत संवेदनशील है, इसलिए हमारा विचार इसे दूसरे पेड़ के साथ उगाने की कोशिश करना था जो इसे आश्रय दे सके। इसके अलावा, साइट्रस ग्रोव में फ्रीज प्रोटेक्शन सिस्टम स्थापित हैं, जिससे कॉफी की सुरक्षा भी हो सकती है, ”रॉलैंड ने कहा।
जबकि शोधकर्ता अभी व्यावहारिक कारणों से साइट्रस के साथ कॉफी उगा रहे हैं, संयोजन एक दिन आर्थिक रूप से फायदेमंद हो सकता है, उन्होंने कहा।
"जैसा कि हमने इसके बारे में और सोचा, हम फ्लोरिडा में संभावित फसल प्रणाली के रूप में साइट्रस और कॉफी के संयोजन का भी पता लगा सकते हैं - शायद भविष्य के विकल्प पर साइट्रस उत्पादक विचार कर सकते हैं। यह एक रास्ता है - विभिन्न प्रश्नों और रसद पर काम करना होगा - लेकिन निश्चित रूप से तलाशने लायक है, "विल्सन ने कहा।
उनके कॉफी पौधों की जड़ें कैसे प्रदर्शन करती हैं, इसकी जांच के अलावा, शोधकर्ता इस बात को लेकर भी उत्सुक हैं कि फ्लोरिडा में उगाई गई कॉफी का स्वाद कैसा है। वे एक परीक्षण बैच को भूनने और पकाने की योजना बना रहे हैं।
"हमारे शोध समूह ने एक माइक्रो-बैच सटीक कॉफी रोस्टर हासिल किया है। हम अपने द्वारा उत्पादित कॉफी बीन्स पर विभिन्न रोस्टिंग विधियों को आजमाने के लिए उत्साहित हैं," रोलैंड ने कहा।
अधिक जानकारी के लिए:
यूएफ/आईएफएएस
www.ifas.ufl.edu