A maior parte do café mundial é cultivada em regiões tropicais. No entanto, uma mudança climática poderia permitir que o café crescesse mais ao norte – por exemplo, na Flórida.
Para entender como isso pode funcionar, cientistas da Universidade da Flórida já estão cultivando pés de café na Unidade de Pesquisa e Educação em Ciências Vegetais da UF/IFAS, cerca de 30 minutos ao sul do campus principal da UF em Gainesville.
Esta pesquisa poderá um dia produzir uma xícara matinal de alegria com origem no Sunshine State.
Uma colaboração entre a Faculdade de Engenharia UF Herbert Wertheim e a UF/IFAS, este projeto é financiado por uma doação do Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do USDA.
Clima
“O café é uma cultura de interesse global que já enfrenta grandes desafios devido às mudanças climáticas. Actualmente, o mundo sabe muito pouco sobre as raízes das plantas de café, a sua arquitectura e a sua função sob condições de alterações climáticas. As raízes são pontos-chave neste processo”, disse Rowland.
No entanto, as raízes não são fáceis de estudar – e não apenas porque estão no subsolo.
“A maioria dos métodos para estudar raízes vivas envolve, em última análise, a destruição das raízes ou o cultivo de plantas num ambiente de laboratório muito artificial”, disse Chris Wilson, professor assistente de agroecologia no departamento de agronomia e membro da equipa de investigação do café. Stefan Gerber, professor associado do departamento de ciências do solo e da água, também faz parte desta equipe.
Para entender como o café cresce no campo, os pesquisadores estão usando minirhizotrons, tubos de plástico transparente com minúsculas câmeras em seu interior. Os dispositivos são colocados no subsolo ao lado das plantas para registrar imagens de suas raízes.
Os minirhizotrons coletam tanta informação que levaria muito tempo para alguém analisar tudo, disse Rowland.
Sistema de imagem hiperespectral
É por isso que os cientistas da UF/IFAS estão colaborando com Alina Zare e Sanjeev Koppal na Faculdade de Engenharia para aplicar inteligência artificial e tecnologia de aprendizado de máquina para melhorar e acelerar esse processo.
Zare desenvolverá abordagens de inteligência artificial para processar e compreender automaticamente as imagens do minirhizotron. Koppal desenvolverá novos sistemas de imagem hiperespectral baseados em visão computacional para capturar mais informações sobre as raízes e o solo ao seu redor do que podem ser obtidas nos atuais sistemas minirhizotron.
Este projeto é apenas um exemplo de como os pesquisadores da UF estão usando a inteligência artificial para promover o setor agrícola da Flórida. Como parte do estudo, Zare disse que os pesquisadores usarão o supercomputador HiPerGator 3.0 para testar os algoritmos que desenvolvem para analisar dados dos minirhizotrons. O HiPerGator 3.0 faz parte da parceria de US$ 70 milhões entre a Nvidia e a UF e levará a mais projetos de pesquisa baseados em IA em toda a universidade.
“Os conjuntos de dados do Minirhizotron são extremamente grandes, requerem muito processamento de imagem e estão repletos de uma tremenda variabilidade de medição, dadas as pequenas aberturas envolvidas. Todos esses problemas são passíveis de abordagens de aprendizado de máquina”, disse Rowland. “Acreditamos que os algoritmos atuais em desenvolvimento por nossa colaboração serão capazes de automatizar e acelerar porções substanciais da coleta de dados de minirhizotron.”
Protegido por frutas cítricas
Os minirhizotrons coletarão dados das plantas de café cultivadas na Unidade de Pesquisa e Educação em Ciências Vegetais da UF/IFAS, onde os pesquisadores plantaram café ao lado de árvores cítricas existentes.
“O café é muito sensível ao frio, então pensamos em tentar cultivá-lo com outra árvore que pudesse abrigá-lo. Além disso, o pomar de citros possui sistemas de proteção contra congelamento instalados, o que também pode proteger o café”, disse Rowland.
Embora os investigadores estejam actualmente a cultivar café juntamente com citrinos por razões práticas, a combinação poderá um dia ser economicamente vantajosa, disseram.
“À medida que pensamos mais sobre isso, também poderíamos explorar a combinação de frutas cítricas e café como um possível sistema de cultivo na Flórida – talvez uma opção futura que os produtores de frutas cítricas possam considerar. Isso ainda está longe – diferentes questões e logísticas teriam que ser resolvidas – mas definitivamente vale a pena explorar”, disse Wilson.
Além de investigar o desempenho das raízes de seus cafeeiros, os pesquisadores também estão curiosos para saber o sabor do café cultivado na Flórida. Eles estão planejando torrar e preparar um lote de teste.
“Nosso grupo de pesquisa adquiriu uma torrefadora de café de precisão em microlotes. Estamos entusiasmados em experimentar vários métodos de torra nos grãos de café que produzimos”, disse Rowland.
Para mais informações:
UF / IFAS
www.ifas.ufl.edu