Чтобы понять, созрел ли плод, фермеру часто приходится срывать и разрезать его. Такая проверка дает результат, но уменьшает урожай. Но что, если можно обойтись без жертв? Испанские ученые предложили элегантное решение: вместо самих плодов можно анализировать листья рядом с ними.
Метод разрабатывают специалисты Университета Ровира-и-Вирхили (Испания). В ходе эксперимента они в течение 11 недель наблюдали за 12 нектариновыми деревьями в коммерческом саду. Ключевой инструмент — спектрометры, приборы, которые «читают» вещество по тому, как оно отражает и поглощает свет.
В текущей версии системы используются сразу два спектрометра: для ближнего и среднего инфракрасного диапазона. Они сканируют верхнюю и нижнюю стороны листьев, расположенных непосредственно рядом с плодами. Полученные спектры — своего рода световые «отпечатки» — позволяют с высокой надежностью судить о степени зрелости нектаринов.
Почему это вообще возможно? Как объясняет участник проекта доктор Даниэль Шорн, листья и плоды связаны куда теснее, чем кажется. По мере созревания фруктов в листьях происходят физиологические и биохимические изменения — из-за общего обмена веществ. Эти сдвиги и проявляются в их спектральном профиле.
Что показывает анализ
Пока что метод особенно хорошо справляется с оценкой массы и твердости плодов — двух ключевых параметров зрелости. А вот такие характеристики, как содержание сахара, кислотность и pH, определяются менее точно. Впрочем, исследователи уверены: по мере доработки алгоритмов и накопления данных точность возрастет.
Важно и то, что альтернативы без минусов почти нет. Да, спектрометром можно просканировать и сам фрукт. Но подобная процедура часто оставляет следы на кожице, снижая товарную ценность плода. В случае с листьями эта проблема исчезает сама собой.
Зачем это нужно
В перспективе ученые планируют перенести технологию прямо в поле — с помощью портативных сканеров. Это откроет сразу несколько возможностей. Во-первых, фермер сможет оценивать зрелость всего урожая, анализируя лишь репрезентативные участки. Во-вторых, станет реальностью выборочный сбор: с одного дерева можно будет снимать только спелые плоды, оставляя остальные дозревать естественным образом.
Для коммерческих садов это означает меньше потерь, более однородное качество продукции и гибкость в планировании сбора. А для потребителей — больше шансов купить фрукт в идеальной форме, а не «на авось».
Исследование опубликовано в журнале ACS Agricultural Science & Technology.
