Mae'r rhan fwyaf o goffi'r byd yn cael ei dyfu mewn rhanbarthau trofannol. Fodd bynnag, gallai hinsawdd sy’n newid ganiatáu i goffi dyfu ymhellach i’r gogledd—er enghraifft, yn Florida.
Er mwyn deall sut y gallai hynny weithio, mae gwyddonwyr gyda Phrifysgol Florida eisoes yn tyfu planhigion coffi yn Uned Ymchwil ac Addysg Gwyddor Planhigion UF / IFAS, tua 30 munud i'r de o brif gampws UF yn Gainesville.
Gallai'r ymchwil hwn un diwrnod gynhyrchu paned bore o lawenydd gyda tharddiad yn y Wladwriaeth Heulwen.
Yn gydweithrediad rhwng Coleg Peirianneg Herbert Wertheim UF ac UF / IFAS, mae'r prosiect hwn yn cael ei ariannu gan grant gan Sefydliad Cenedlaethol Bwyd ac Amaethyddiaeth USDA.
Hinsawdd
“Mae coffi yn gnwd o ddiddordeb byd-eang sydd eisoes yn wynebu heriau mawr oherwydd newid hinsawdd. Ar hyn o bryd, ychydig iawn y mae'r byd yn ei wybod am wreiddiau planhigion coffi, eu pensaernïaeth a'u swyddogaeth o dan amodau newid yn yr hinsawdd. Mae’r gwreiddiau’n bwyntiau allweddol yn y broses hon,” meddai Rowland.
Fodd bynnag, nid yw gwreiddiau'n hawdd eu hastudio - ac nid yn unig oherwydd eu bod o dan y ddaear.
“Yn y pen draw, mae’r rhan fwyaf o ddulliau o astudio gwreiddiau byw yn cynnwys dinistrio’r gwreiddiau neu dyfu planhigion mewn amgylchedd labordy artiffisial iawn,” meddai Chris Wilson, athro cynorthwyol amaeth-ecoleg yn yr adran agronomeg, ac aelod o’r tîm ymchwil coffi. Mae Stefan Gerber, athro cyswllt yn yr adran gwyddor pridd a dŵr, hefyd yn rhan o'r tîm hwn.
Er mwyn deall sut mae coffi'n tyfu yn y maes, mae'r ymchwilwyr yn defnyddio minirhizotrons, tiwbiau plastig clir gyda chamerâu bach y tu mewn. Mae'r dyfeisiau'n cael eu gosod o dan y ddaear ochr yn ochr â phlanhigion i gofnodi delweddau o'u gwreiddiau.
Mae minirhizotrons yn casglu cymaint o wybodaeth y byddai'n cymryd amser hir iawn i rywun ddidoli trwy'r cyfan, meddai Rowland.
System ddelweddu hyperspectral
Dyna pam mae gwyddonwyr UF/IFAS yn cydweithio ag Alina Zare a Sanjeev Koppal yn y Coleg Peirianneg i gymhwyso deallusrwydd artiffisial a thechnoleg dysgu peiriannau i wella a chyflymu'r broses honno.
Bydd Zare yn datblygu dulliau deallusrwydd artiffisial i brosesu a deall y delweddau minirhizotron yn awtomatig. Bydd Koppal yn datblygu systemau delweddu hyperspectrol cyfrifiadurol newydd sy'n seiliedig ar olwg i gasglu mwy o wybodaeth am y gwreiddiau a'r pridd o'u cwmpas nag y gellir ei chael o systemau minirhizotron cyfredol.
Mae'r prosiect hwn yn un enghraifft yn unig o sut mae ymchwilwyr UF yn defnyddio deallusrwydd artiffisial i hyrwyddo sector amaethyddol Florida. Fel rhan o'r astudiaeth, dywedodd Zare y bydd yr ymchwilwyr yn defnyddio'r uwchgyfrifiadur HiPerGator 3.0 i brofi'r algorithmau y maent yn eu datblygu ar gyfer dadansoddi data o'r minirhizotrons. Mae'r HiPerGator 3.0 yn rhan o'r bartneriaeth $70 miliwn rhwng Nvidia ac UF a bydd yn arwain at fwy o'r prosiectau ymchwil hyn sy'n cael eu gyrru gan AI ar draws y brifysgol.
“Mae setiau data Minirhizotron yn hynod o fawr, yn gofyn am lawer o brosesu delweddau, ac yn llawn amrywiaeth mesuriadau aruthrol o ystyried yr agoriadau bach dan sylw. Mae pob un o’r problemau hyn yn agored i ddulliau dysgu peirianyddol,” meddai Rowland. “Credwn y bydd yr algorithmau presennol sy’n cael eu datblygu gan ein cydweithrediad yn gallu awtomeiddio a chyflymu cyfrannau sylweddol o gasglu data o ddata minirhizotron.”
Wedi'i gysgodi gan sitrws
Bydd Minirhizotrons yn casglu data o'r planhigion coffi sy'n tyfu yn Uned Ymchwil ac Addysg Gwyddoniaeth Planhigion UF/IFAS, lle mae'r ymchwilwyr wedi plannu coffi ochr yn ochr â choed sitrws presennol.
“Mae coffi yn sensitif iawn i’r oerfel, felly ein meddwl ni oedd ceisio ei dyfu gyda choeden arall a allai ei gysgodi. Yn ogystal, mae gan y llwyn sitrws systemau amddiffyn rhag rhewi, felly gallai hynny hefyd amddiffyn y coffi, ”meddai Rowland.
Tra bod yr ymchwilwyr yn tyfu coffi ochr yn ochr â sitrws am resymau ymarferol ar hyn o bryd, gallai'r cyfuniad fod yn fanteisiol yn economaidd un diwrnod, medden nhw.
“Wrth inni feddwl mwy am y peth, gallem hefyd archwilio’r cyfuniad o sitrws a choffi fel system gnydu bosibl yn Florida - efallai opsiwn yn y dyfodol y gallai’r tyfwyr sitrws ei ystyried. Mae hyn dipyn i ffwrdd - byddai'n rhaid gweithio allan gwahanol gwestiynau a logisteg - ond yn bendant mae'n werth eu harchwilio, ”meddai Wilson.
Yn ogystal ag ymchwilio i sut mae gwreiddiau eu planhigion coffi yn perfformio, mae'r ymchwilwyr hefyd yn chwilfrydig am flas eu coffi a dyfwyd yn Florida. Maent yn bwriadu rhostio a bragu swp prawf.
“Mae ein grŵp ymchwil wedi caffael rhostiwr coffi manwl-swp micro. Rydyn ni'n gyffrous i roi cynnig ar wahanol ddulliau rhostio ar y ffa coffi rydyn ni'n eu cynhyrchu,” meddai Rowland.
Am fwy o wybodaeth:
UF/IFAS
www.ifas.ufl.edu