Как сообщает издание Scientific American, учеными из Университета Висконсина выявлен новый экологический механизм, способный эффективно изменять поведение насекомых.

Интегративный биолог Джон Оррок с коллегами получили оборонительную реакцию на культуре томата, подвергнув листья влиянию метилжасмоната (MeJA). Это вещество выделяется растениями для предупреждения соседей об опасности вредителей. Получая MeJA, растения реагируют, производя токсины, делающие их менее питательными для вредителей.

Исследователи предоставили возможность гусеницам атаковать растения, по истечении восьми дней было обнаружено, что растения, обработанные MeJA более интенсивно, потеряли меньше биомассы по сравнению с контрольными, или получившими меньшую порцию MeJA.

Также учеными было показано, что растения, обработанные MeJA, стимулировали каннибализм у гусениц чаще, чем контрольные образцы.

Несмотря на высокую стоимость обработки растений, это открытие имеет перспективу в области управления вредителями, полагают ученые.

Опубликовано в Новости технологии

Около 75% сельскохозяйственных культур зависят от опыления пчелами и другими насекомыми. Использование пестицидов, климатические изменения и другие факторы привели к сокращению естественной популяции насекомых, что создало проблему для многих фермеров.

Издание New Scientist опубликовало материал, в котором раскрывается работа японских ученых из Национального института Японии, которые изучают принцип перекрестного опыления у пчел для того, чтобы создать беспилотник, который мог бы переносить пыльцу между растениями.

Созданный прототип весит 15 граммов и имеет размер около 4 сантиметров. Для захвата пыльцы, дно беспилотника покрыто конским волосом, на который нанесен клеящий состав. Эксперименты проводятся на японских лилиях, но в задачу ученых входит создание автономных летающих беспилотников, способных опылить сельскохозяйственные культуры. Такой аппарат будет иметь GPS, камеры высокого разрешения и наделен искусственным интеллектом, достаточным, чтобы самостоятельно прокладывать себе маршрут, облетая препятствия.

Пока остается неясной экономическая эффективность подобного метода опыления растений.

Опубликовано в Новости технологии

Как пишет издание New Scientist, команде ученых из Университета штата Квинсленд в Австралии удалось достичь продолжительного отключения генов внутри клеток растений. Они защитили растения табака от действия вируса в течение 20 дней при однократном применении спрея - глушителя. «Мы считаем , что совершили качественный сдвиг в экологически устойчивой защите растений», говорит член команды Нина Миттер.

Методика вероятно должна позволять также изменять и свойства раснений, но такой эксперимент не проводился, команда была сосредоточена на вопросе защиты растений. Над подобными исследованиями работают многие команды ученых во всем мире, однако Миттер - первая, кто опубликовал такие результаты. «Это потрясающий результат», говорит Джон Килмер из биотех - стартапа Apse. «Это могло бы сделать доступными все виды модификации растений».

Успокоитель генов использует естественную защитную систему. Когда вирусы вторгаются клетки, последние дробят некоторые из вирусных РНК на короткие кусочки двухцепочечной РНК, которые они затем используют, чтобы распознавать и уничтожать любые РНК с соответствующими последовательностями. В отсутствие РНК не может синтезироваться вирусный белок, соответственно вирусы не могут воспроизвестись. РНК-интерференция, как это часто называют, могут быть использована для блокирования производства любого белка. Усилия по производству препаратов для людей на основе RNAi не получили развития, поскольку что даже при попадании РНК в кровь она быстро разрушалась.

Многие генетически модифицированные растения работают, производя гены-глушители РНК. Более того, было обнаружено, что специфические гены могут быть отключены в некоторых, хотя и не всех, насекомых и растениях просто путем распыления их малыми двухцепочечными РНК  с последовательностями соответствующих генов.

Monsanto, например, разрабатывает RNAi спреи, которые убивают вредителей. Спрей, ориентированный на варроа клещей, паразитирующих на пчелах, в настоящее время вступает в последнюю стадию испытаний и был продемонстрирован компанией 5 января.

Одной из проблем с методом распыления является то, что воздействие на растения длится всего несколько дней, потому что незащищенные РНК быстро разрушаются. Фермеры не хотели бы применять дорогостоящие спреи слишком часто. В опытах с растениями табака команда Миттер в настоящее время показала, что возможно сделать, чтобы защитный эффект длился не менее 20 дней. Это было достигнуто путем объединения РНК с наночастицами глины, разработанной ее коллегой Гордон Сюй. Положительно заряженные наночастицы глины, изготовленные из пакетированных листов распространенных минералов, таких как хлорид магния, связывают и защищают отрицательно заряженные РНК. Со временем частицы глины реагируют с диоксидом углерода и ломаются, выпуская постепенно РНК.

Вирусы растений являются огромной проблемой для фермеров по всему миру, и никакие существующие методы лечения не нацелены на них непосредственно. Фермеры должны либо выращивать устойчивые сорта, если они существуют, или пытаться уничтожить микроорганизмы, которые распространяют вирусы растений, такие как тля.

Так что если противовирусный спрей сработает в полевых испытаниях на культурных растениях, на него может быть огромный спрос. «Мы считаем, что это будет коммерчески жизнеспособным», говорит Миттер. Самым большим препятствием является стоимость - в то время как наночастицы глины являются дешевыми в производстве, изготовление РНК  является дорогим. Несколько лет назад, он стоил бы более $ 100000 за грамм - количество, необходимое для обработки небольшого поля. Но это быстро меняется: компания Killmer в Апсе нацелена на массовое производство РНК по $ 2 за грамм.

Спреи - глушители генов должны быть намного безопаснее, чем обычные пестициды. РНК не может пройти через кожу человека и быстро разрушается в организме. Несмотря на то, что в 2012 году опубликовано исследование, утверждающее, что некоторые из растительных РНК, присутствующих в нашей пище уже могли повлиять на гены человека, несколько последующих исследований не обнаружили никаких доказательств такого эффекта. Существует также опасность того, что RNAi спреи могут повлиять на нецелевые организмы - такие, как черви или грибы в почве - если их ДНК содержит соответствующие последовательности. Теоретически целевые организмы могут также развить сопротивление, изменив свою ДНК. Большим преимуществом глушения генов является то, что подбором последовательности РНК может быть обеспечена возможность избежать нецелевых эффектов и преодолеть большинство форм сопротивления.

Технология, похоже, разделит тех, кто выступает против генетически модифицированных культур, по крайней мере, некоторые из лагеря анти-ГМ приветствуют новый подход. «У меня были звонки от органических садоводов с просьбами поторопиться с технологией», говорит Киллмер.

Генные глушители - не единственный прорывной продукт. Другие биологи разрабатывают меняющие признак спреи на основе растительных сигнальных молекул.

Опубликовано в Новости технологии

Журнал Scientific American опубликовал статью, в которой высказывается предположение о наличии зрения у растений. Сама идея, что у растения могут быть «глаза» была впервые высказана еще в 1907 году Френсисом Дарвином, сыном Чарльза Дарвина. Ученый предположил, что листья могут иметь органы, представляющие собой сочетание линзовидных и светочувствительных клеток. Эксперименты начала 20 века подтвердили это предположение, но сама идея развития не получила.

В недавнем выпуске Trends of Plant Science авторы, Франтишек Балушка из Боннского Университета и Стефано Манкузо из Университета Флоренции привели новые доказательства зрительных возможностей у растений. Ученые ссылаются на открытие 2016 года, что цианобактерии рода синехоцистис, одноклеточные организмы, способные к фотосинтезу, действуют наподобие глазков у насекомых. «Эти цианобактерии используют все тело клетки в качестве линзы, чтобы сфокусировать изображение от источника света на мембрану клетки так же, как на сетчатку глаза», утверждает Конрад Муллино, микробиолог из Университета Лондона, который помог совершить это открытие. Несмотря на то, что ученым неясна цель этого механизма, его существование позволяет сделать предположение, что подобные свойства могли развиться и у высших растений. «Если что-то подобное существует на более низком уровне эволюции, это как правило наследуется», утверждает Балушка.

Последние работы показывают, что такие растения, как капуста и резуховидка, синтезируют белки, участвующие в развитии и функционировании глазков - примитивных глаз, найденных у некоторых одноклеточных, например - у зеленых водорослей. Эти белки специфически проявляются в структурах, называемых пластоглобули, которые известны, благодаря красным и оранжевым оттенкам у осенних листьев. «Открытие позволяет предположить, что пластоглобули в растениях могут выступать в качестве глазков», утверждает Балушка.

Другое обзорное исследование показывает, что у растений есть визуальные возможности, нам до сих пор непонятные. Например, в 2014 году в журнале Current Biology было показано, что у побегов Boquila trifoliolata есть свойство изменять свои листья так, чтобы мимикрировать под цвет и форму растения-хозяина.

Хотя признание глазковых структур у высших растений пока невелико, оно постепенно растет. «Я никогда не слышал о зрении у растений и отбросил бы гипотезу, как маловероятную до моего открытия, что цианобактерии действуют как объектив камеры», говорит биотехнолог Нильс Шюргерс, соавтор исследования. Следующей задачей является подтверждение экспериментов начала 20 века, показавшие, что растительные клетки могут самостоятельно выступать в качестве линз и ученым еще предстоит выяснить, куда растения доставляют результаты своего рудиментарного зрения.

Опубликовано в Новости технологии

Согласно вышедшему недавно обновленному исследованию Questa Roble, в 2017 году на территории 27 стран запланировано к реализации 134 тепличных комплекса суммарной площадью более 3300 га. Самое большое количество теплиц запланировано к вводу в России (1482 га), на втором месте США (505 га), на третьем - Мексика (328 га), далее следуют Австралия (318 га), Канада (156 га) и Нидерланды (137 га). Отмечается, что часть тепличных проектов заявлены как предложение для инвесторов (например, один из российских проектов на 500 га), другие уже профинансированы и находятся либо на стадии строительства, либо на стадии подготовительных работ.

Опубликовано в Новости отрасли

В последнее время термин Big Data довольно популярен и часто используется некорректно, утверждает Притвираж Лаккакула, профессор университета Северной Дакоты. Растущий объем создаваемых, собираемых и накапливаемых данных сильно вырос за прошедшее десятилетие: если в 2000-х примерно четверть собираемых данных имело цифровой формат, то сегодня это примерно 98% данных. Каждую секунду генерируется примерно 30 Терабайт данных, извлечение информации из таких массивов данных открывает возможность существенно улучшить качество принимаемых решений и повысить их эффективность, независимо от сферы применения.

Что же такое Big Data? Упрощенно говоря, Big Data, или большие данные - это то, что находится по ту сторону хранилища или вычислительной части компьютера. Согласно National Science Foundation, Big Data - многочисленные, разнообразные, неупорядоченные и иногда распределенные наборы данных, создаваемых приборами, датчиками, интернет-транзакциями, а также электронными письмами, видео, потоковыми данными и другими цифровые истониками.

Наиболее распространенное определение больших данных в индустрии заключается в том, что они представляют собой информационные активы большого объема, скорости создания и разнообразия, которые требуют эффективных по затратам и инновационных по сути форм обработки для анализа и принятия решений.

В основном большие данные рассматривают в разрезе трех V и одного A - Volume (объема), Velocity (скорости),  Variety (разнообразия) и Analytics (аналитики). Иногда добавляют еще одну V - Veracity (достоверность). Объем обычно относят к огромным массивам данных, тогда как скорость говорит о быстроте, с которой генерируются данные (обработка данных в реальном времени). Наконец, разнообразие характеризует множество типов и источников данных. Например, по разнообразию форматов данные могут быть структурированными (XML файлы), частично структурированными (email) и неструктурированными (видео).

Применительно к сельскому хозяйству, термин Big Data часто путают с точным земледелием. Точное земледелие - это стратегия управления, использующая информационные технологии, чтобы собрать данные из множества источников для принятия решения относительно земледелия. Некоторые сельскохозяйственные экономисты полагают, что главным отличием точного земледелия от больших данных является тот факт, что в точном земледелии используются данные, собираемые в строго определенной области, ограниченной во времени и пространстве. Более того, аналитика не является распространенной практикой в точном земледелии. В основном применяются графическое сравнение  карт полей и определение дефицитных микроэлементов в почве и наименее урожайных участков поля. Тем не менее, поскольку точное земледелие создает поток данных для последующего анализа, можно утверждать, что оно является дополнением Big Data.

Некоторые приложения машинного обучения и больших данных в сельском хозяйстве содержат информацию о конкретных семенах и единицах урожая, позволяют обнаружить вредителей и заболевания на основе спутниковых снимков или с использованием дронов, спрогнозировать спрос и предложение на культуры, составить прогноз засухи или наводнения на основании данных по осадкам. Одно из наиболее любопытных приложений позволяет на основании фотографий листьев, полученных с помощью беспилотников,  спрогнозировать заболевания сельскохозяйственных культур.

Способность эффективно управлять, используя масштабные наборы больших данных пока что является не до конца решенной проблемой. Аналитики, необходимые для того, чтобы скомбинировать данные и применить алгоритмы для их понимания, должны иметь специальную экспертизу. Определение принадлежности, публичности и безопасности данных также является вызовом. Исследователям потребуется навыки по сбору и доступу к огромному количеству данных для моделирования и анализа.

Опубликовано в Новости технологии

Потребители считают, что здоровая пища должна стоить дороже, чем дешевые продукты и что более дорогие продукты являются более здоровыми, показало исследование. Это означает не только то, что маркетинг может выставить более высокую цену на продукты, продвигаемые как здоровые, но и то, что потребители могут не поверить, что продукт является здоровым, если не стоит дороже, делают вывод исследователи.

Ребекка Режек, профессор маркетинга в бизнес-колледже Фишер Университета Огайо, Келли Хоус из Университета Вандербильт и Кевин Семпл из Университета Джорджии провели совместное исследование распространенного стереотипа, что следует платить дороже за более здоровое питание. «Безусловно, есть категории продуктов, которые объективно стоят дороже, например органическая или безглютеновая», говорит Режек. «Но это правило выполняется не всегда. Наше ислледование направлено не на установление действительной связи цены и характеристик продукта, а на установление восприятия людьми этой связи».

Ученые провели серию соответствующих исследований, все с разными участниками. В первом эксперименте участникам предлагались мюсли с различной маркировкой по шкале здоровья от A- до C и предлагалось определить его цену. Продукты с классом A- были оценены дороже.

Во втором исследовании оценивались крекеры с тем же результатом.

В третьем исследовании участникам эксперимента было предложено заказать себе обед, при этом только половина предпочла здоровый вариант, другие не дали определенных указаний на этот счет.

В четвертом эксперименте участникам было показано два блюда из курицы и было предложено выбрать более здоровое из них. Большинство склонилось к более дорогому варианту, как более здоровому.

«Люди не просто считают, что здоровый образ жизни дороже, они делают выбор на основе этой веры», утверждает Режек.

Наиболее интересны результаты пятого исследования. В нем участникам предложили представить, что они находятся в продуктовом магазине и дали задание приобрести витаминную смесь, названную «набор хорошего зрения". Некоторые участники обратили внимание на смесь, рекламировавшуюся как «богатая витамином А для здоровья глаз». Другие предпочли вариант «Богатая ДГК для здоровья глаз». В то время как и витамин А и ДГК (докозагексаеновая кислота) действительно хороши для здоровья глаз, исследователи ранее установили, что немногие люди знакомы с ДГК.

Часть участников эксперимента обращала внимание на смеси в среднем ценовом сегменте, часть обратила внимание на премиальный. Затем участников спросили об их восприятии ключевого ингредиента, витамина A или ДГК. Если ключевым ингредиентом был витамин A, опрошенные считали, что он одинаково важен для здорового питания, независимо от цены. Но если ключевым ингредиентом являлась ДГК, опрошенные считали, что это более важный ингредиент здорого питания в случае, когда он входил в состав более дорогих смесей.

«Люди знакомы с витамином A, поэтому они считают, что могут определить его ценность независимо от цены», утверждает Режек. «Но люди не знают о ДГК, поэтому они руководствуются стереотипом, что более дорогое должно быть более здоровым».

Еще один любопытный эффект заключался в том, что когда участникам эксперимента сказали, что ДГК помогает предотвратить дегенерацию желтого пятна, люди считали это более важным для здоровья в случае более дорогих смесей. Когда продукт с ДГК находился в среднем ценовом сегменте люди были менее озабочены макулярной дегенерацией. Это эффект не наблюдался в случае с витамином A, что исследователи связывают с лучшей информированностью испытуемых о его свойствах.

В самом последнем исследовании участникам предложили оценить новый продукт под брендом «Самый здоровый протеиновый батончик на планете». Участникам сказали, что средняя цена конкурентов составляет 2$.  Для разных испытуемых была озвучена разная цена батончика от 0,99$ до 4$. После этого испытуемым дали возможность прочитать отзывы о продукте. Исследование показало, что его участники читали значительно больше обзоров, когда им сказали, что батончик будет стоить всего 0,99$, чем с озвученной ценой 4$.

Люди просто не могли поверить, что «Самый здоровый протеиновый батончик на планете" может стоить меньше, чем средний батончик", говорит Режек. «Они продолжали читать , чтобы убедить себя что это действительно так. Они скорее были готовы согласиться, что здоровый батончик будет стоить вдвое больше, чем средний».

Опубликовано в Новости технологии

Ученые, занимающиеся исследованиями в области выращивания культур в условиях теплиц, оборудованных искусственными источниками света, просят производителей ввести маркировку источников света. В настоящее время сельхозпроизводители заинтересованы в возможности сравнивать различные источники на основе светодиодов (LED) или натриевых ламп высокого давления (HPS) от различных производителей.

Исследователи из Rutgers University предложили ввести подробную стандартизированную этикетку, подходящую для всех ламп, использующихся в сельском хозяйстве. Она включает такие характеристики, как эффективность (выход фотосинтетически активного излучения на единицу электрической мощности), эффективность преобразования (эмиссию фотонов в диапазонах шириной 100нм на спектре 300-900 нм), равномерность света и другие.

Также производителям предлагается указывать продолжительность жизни ламп, отмечается, что это важный для потребителя параметр, но у ученых нет возможности протестировать его на всем массиве производимых ламп.

Опубликовано в Новости технологии

Участники стартапов считают, что с применением таких технологии как машинное обучение, современные материалы и методы с открытым исходным кодом станет возможна революция в области производства продуктов питания. 

«То, что произойдет в ближайшие 50 лет определит то, что будет происходить с обществом в течение ближайших 10000», сказал на конференции Йохан Рокстрем, профессор в области экологической науки Стокгольмского университета. «Пища является решающим фактором. Пища является основной причиной неравенства, крупнейшим потребителем пресной воды и отвечает за 30% всех выбросов парниковых газов».

Калеб Харпер, директор Open Agriculture в Массачусетском технологическом институте, считает частью ответа сенсорное управление гидропонными и аэропонными системами. «Мы рабы климата в сельском хозяйстве. Но что, если мы могли бы дать каждой стране доступ к хорошей погоде?», задает он вопрос.

В своей лаборатории, он выращивает культуры под светодиодным освещением и пристальным взглядом десятков датчиков - собирается более 3 млн единиц данных для каждой теплицы. Харпер утверждает, что его посевы растут в пять раз быстрее, чем они были бы на открытом воздухе, и потребляют на 90% меньше воды при этом. Все, что его лаборатория обнаруживает, затем публикуется в свободном доступе на веб-сайте. «Движение по открытому исследованию в области производства пищи дает доступ к биологии, таким же образом, как HTML дал нам в свое время доступ к Интернету»,  считает Харпер.

Опубликовано в Новости технологии

Ученые из Vineland Research and Innovation Centre проводят исследования, в фокусе которых - органолептические свойства тепличных томатов.

За последние полвека почти все сельскохозяйственные исследования были сосредоточены на повышении урожайности  и устойчивости к болезни. Результатом стало распространение безвкусных, но высокопроизводительных томатов для торговых сетей - прозванная одним из исследователей «Модель Т» томатов по аналогии с автопроизводителями начала 20 века. Но производители отмечают изменение вкусов потребителей - не только томатов, но и в других фруктов и овощей в целом. 

Выяснилось, что в отличие от многих культур, вкус томата состоит из примерно 40 летучих соединений, что делает его довольно сложным для описания. Большинство людей описывают томатный аромат с точки зрения его баланса между сладким и кислым, другие отмечают оттенки чабера. Но истинные эксперты в области томатов обнаруживают дополнительные элементы - цветочные, цитрусовые или травянистые ноты.

За последние три года, учеными были каталогизированы генетические признаки, содержащиеся в сотнях сортов томатов и установлена связь этих черт с соответствующими вкусовыми элементами. Одновременно ими были проведены потребительские тесты, чтобы понять, какой вкус  предпочитают клиенты.

Вооруженные двумя наборами данных, ученые начали выведение совершенно новых сортов томатов. Помидоры, которые вырастут в теплице Vineland этой весной, будет их первым опытом выращивания этих гибридов.

«Тридцать лет назад, никто не был готов заплатить $ 2 за чашку кофе», говорят исследователи. Большинство людей делали свой кофе в домашних условиях  и там было очень мало различий относительно бренда или зерен. Но потом появился Starbucks и вся культура потребления была изменена.

«То, что мы пытаемся сделать - это Старбакс томатов» говорят ученые.

Опубликовано в Новости технологии
Страница 1 из 2

ООО "Агрокластер"

По всем вопросам сотрудничества вы можете обращаться в наш офис.

Понедельник - пятница
9:00 - 18:00

Контактная информация

ООО «Агрокластер»

142500, Московская область,
г. Павловский Посад,
пер. Карла Маркса д.11а

Email: info@agroklaster.com

О компании

ООО "Агрокластер" специализируется на выращивании плодоовощных культур в закрытом грунте.