Австрия разрабатывает ИИ-инструменты для выявления болезни виноградников до ее распространения

Австрийское агентство по здравоохранению и безопасности пищевых продуктов, известное как AGES, сообщило, что разрабатывает инструменты на основе искусственного интеллекта для выявления flavescence dorée — болезни винограда, которая способна за несколько лет уничтожить виноградники и за один сезон распространиться на всю зону выращивания.

По словам агентства, проект сосредоточен на более раннем и практичном выявлении как самой болезни, так и насекомого-переносчика — американской виноградной цикадки. Работа сочетает снимки с дронов из зон высокого риска с системой визуализации, установленной на трактор, и программным обеспечением с открытым исходным кодом, предназначенным для выявления заражения в ходе обычных полевых работ. AGES также тестирует автоматизированную систему обнаружения взрослых цикадок на клеевых ловушках; по словам агентства, этот шаг может резко сократить объем ручного анализа, необходимого в программах мониторинга.

Flavescence dorée вызывается фитоплазмами — бактериеподобными организмами, не имеющими клеточной стенки и зависящими от растений-хозяев для выживания. У диких растений они часто почти не вызывают заметных симптомов. В виноградной лозе, как отметил AGES, они могут быть гораздо разрушительнее и способны погубить лозу за несколько лет. Болезнь поражает виноградники потому, что американская виноградная цикадка питается зараженными лозами, подхватывает фитоплазмы, а затем передает их, когда снова питается на здоровых растениях.

Именно этот цикл передачи делает насекомое ключевым фактором распространения болезни. AGES сообщил, что цикадка живет почти исключительно в виноградниках. Попав в зараженную зону, она может быстро разнести патоген по винограднику, превращая то, что начинается как небольшая вспышка, в гораздо более серьезную проблему еще до того, как симптомы будут полностью распознаны.

AGES описал flavescence dorée как серьезную угрозу виноградарству в Австрии. Агентство сообщило, что болезнь впервые обнаружили в Штирии в 2009 году. С тех пор она продолжала продвигаться на север. AGES отметил, что распространение ускорилось после появления в 2018 году нового штамма патогена. Сейчас болезнь присутствует по всему Бургенланду и впервые в этом году была обнаружена в Нижней Австрии.

Насекомый переносчик также со временем расширил ареал в Австрии. AGES сообщил, что американская виноградная цикадка впервые была обнаружена в стране в южной Штирии в 2004 году, затем в Бургенланде в 2010 году, а в Нижней Австрии — годом позже. Эти находки сделали долгосрочный надзор как за болезнью, так и за насекомым центральной частью работы по защите растений.

Агентство сообщило, что с самого начала глубоко вовлечено в мониторинг и является единственной лабораторией в Австрии, которая может однозначно подтвердить flavescence dorée с помощью аккредитованных методов. Эта роль важна, поскольку полевые симптомы не всегда очевидны. По данным AGES, видимые признаки могут различаться в зависимости от сорта винограда и иногда на глаз неотличимы от другого связанного с фитоплазмами заболевания — столбура, которое широко распространено в австрийских виноградниках.

Такое перекрытие делает рутинный мониторинг более сложным. Лозу с пожелтением или другими симптомами стресса в полевых условиях не всегда легко классифицировать без лабораторного подтверждения. Пытаясь автоматизировать части процесса поиска и повысить точность визуального обнаружения, AGES стремится помочь службам защиты растений и виноградарям быстрее выявлять вероятные случаи и направлять тестирование в наиболее срочные зоны.

В исследовательском проекте используются аэрофотоснимки с дронов для сравнения систем анализа на основе ИИ в различных топографических условиях. AGES сообщил, что работа оценивает эксплуатационное применение, устойчивость и способность систем находить и идентифицировать вероятные случаи заболевания на разном рельефе. Наземная система создается для практического использования на тракторах во время обычных сельхозработ. По словам агентства, такой подход призван снизить затраты и обеспечить обнаружение почти в реальном времени прямо в винограднике, а не полагаться лишь на последующий анализ образцов и изображений.

AGES сообщил, что автоматическое обнаружение взрослых цикадок на клеевых ловушках — еще одна часть этой работы. Этот инструмент призван сократить объем труда, связанный с ручным подсчетом и идентификацией, одновременно перенеся мониторинг более непосредственно на уровень хозяйства. На практике это может позволить виноградарям и местным властям быстрее, чем при использовании только традиционных методов, выявлять очаги заражения внутри виноградника или на более широкой территории.

Сроки обнаружения имеют значение, поскольку после укоренения болезни возможности борьбы с ней ограничены. AGES сообщил, что flavescence dorée невозможно эффективно контролировать в поле. При подтверждении заражения инфицированные лозы необходимо удалить, чтобы устранить источники инфекции. Если ущерб превышает определенный порог, возможно, придется выкорчевать весь виноградник. Поэтому раннее вмешательство особенно важно: запоздалая реакция может увеличить как экономические потери, так и риск распространения на соседние участки.

Согласно австрийским правилам защиты растений, о подозрительных случаях необходимо сообщать в официальную земельную службу защиты растений. Затем власти решают, какие меры по искоренению или сдерживанию распространения необходимы. Новые инструменты обнаружения разрабатываются как поддержка для этих служб, а также для виноградарей, а не как замена официальной диагностики.

Эта работа важна и за пределами политики в области здоровья растений. Виноградная лоза лежит в основе винного бизнеса, и болезнь, которая вынуждает удалять лозы или целые виноградники, может повлиять на поставки винограда, планирование производства и инвестиционные решения во всем секторе напитков. Более эффективный надзор и более быстрое выявление вспышек могли бы — если системы будут работать в повседневной практике так, как задумано, — помочь ограничить потери, сократить объем анализа и уменьшить время между первыми признаками проблемы и официальными действиями.

AGES сообщил, что его цель — улучшить раннее выявление очагов заражения и сделать меры борьбы более адресными. В виноградарской экономике, где визуальный осмотр трудоемок, а симптомы болезни можно спутать с другими нарушениями, использование ИИ агентством отражает более широкий курс на переход от реактивного тестирования к непрерывному и операционному полевому мониторингу.