Agriculture de précision pour améliorer la santé des cultures
Utiliser la puissance de l'ordinateur pour prévenir les ravageurs et protéger les cultures vivrières.
Résumé du projet
Mis à jour le 31 mars 2023.
Le problème
La population mondiale augmente, générant un besoin de produire plus de nourriture pour nourrir le monde.
Les cultures vivrières du Canada et du monde sont confrontées à des défis croissants du changement climatique en plus des ravageurs, des agents pathogènes et des virus qui attaquent et détruisent les cultures.
Les menaces sont grandes. Par exemple, le Canada exporte pour plus de 7 milliards de dollars de blé chaque année. À mesure que le climat se réchauffe, des maladies comme la rouille du blé se propagent plus au nord et menacent de plus en plus la production. Dans le même temps, l'utilisation croissante de pesticides entraîne des risques pour l'environnement.
Comment nous le résolvons
Le projet Agriculture de précision pour améliorer la santé des cultures, dirigé par Terramera, s'attaque à cette perte de récolte en partenariat avec Sightline Innovation, Metaspectral, BC Cancer Research, Trent University, Simon Fraser University, University of Saskatchewan, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Genome BC et Centre des sciences génomiques Michael Smith du Canada.
Ensemble, l'équipe travaille à développer de nouveaux contrôles des ravageurs et des agents pathogènes grâce à l'utilisation de la biochimie computationnelle, de la génomique, de l'apprentissage automatique et de la robotique. De grandes quantités de données sont rassemblées de nouvelles façons. L'apprentissage automatique et la robotique sont utilisés pour identifier et tester rapidement de nouvelles formulations de lutte antiparasitaire et déterminer leur capacité à attaquer des champignons spécifiques sur des cultures spécifiques. Il montrera comment les cultures et les ravageurs interagissent avec différents pesticides, amplificateurs de pesticides et alternatives.
Le projet se concentre initialement sur la rouille des feuilles, qui est causée par des infections fongiques et attaque certaines des cultures les plus importantes du Canada, dont le blé et l'orge. La plate-forme informatique en cours de développement aidera à concevoir des formulations antifongiques et à prédire leur efficacité, en commençant par la rouille des feuilles du blé et en passant à d'autres maladies des cultures au Canada.
L'amélioration constante est intégrée au projet. De nouvelles formulations seront testées, et leur analyse améliorera encore l'apprentissage automatique et l'analyse pour concevoir et tester les prochaines formulations.
Dans le monde, plus de 85 milliards de dollars sont dépensés pour la protection des cultures. De nouveaux produits antiparasitaires peuvent accéder à ce marché tout en protégeant l'approvisionnement alimentaire mondial et en réduisant les impacts sur l'environnement. Les outils informatiques développés par le projet seront applicables dans d'autres domaines en dehors de l'agriculture, notamment la médecine, la biotechnologie, la chimie et l'informatique.
Le Résultat
• Développement d'une plate-forme d'apprentissage automatique en biochimie computationnelle pour éclairer le développement de produits agricoles.
• Création d'un algorithme de calcul qui génère des prédictions pour le développement de formulations agricoles.
• Mise en place d'une chambre de croissance automatisée pour les tests de formulation et la collecte de données.
• Identification des génomes et transcriptomes du blé et de la rouille fongique pour les plants de blé infectés par la rouille.
• Développement de nouveaux produits commerciaux potentiels pour les fongicides agricoles. Plusieurs pistes de formulations fongicides contenant Actigate ont été identifiées au cours de ce projet. Ceux-ci sont actuellement en cours d'essais sur le terrain et pourraient conduire à de futurs accords de licence avec des entreprises agricoles pour la reformulation de fongicides avec Actigate.
Chef de projet
Partenaires du projet
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« Terramera s'est engagé à réduire ou à éliminer 80 % de la charge de pesticides synthétiques dans l'agriculture à l'échelle mondiale d'ici 2030, et ce projet contribue à faire avancer notre objectif. En travaillant ensemble, nous bénéficions de l'expertise développée dans d'autres secteurs pour croître et accélérer notre mission de transformer la façon dont les aliments sont cultivés et l'économie de l'agriculture. Il s'agit d'une nouvelle approche qui s'inspire de nombreux domaines différents qui auront un impact sur la génomique et la technologie numérique de multiples façons, et peut préparer le terrain pour que d'autres entreprises résolvent des problèmes propres à leurs domaines, ayant un impact sur l'économie numérique du Canada, notre économie agricole et la santé des Canadiens. à travers le pays."
Fondateur et PDG, Terramera Voir la vidéo -
« Nous sommes ravis de ce que notre consortium a pu accomplir au cours des deux dernières années. Nous avons fait des progrès incroyables dans le traitement d'une maladie végétale critique qui menace l'industrie canadienne du blé de 7 milliards de dollars par an, en réalisant le projet et, ce faisant, en jetant les bases de notre prochaine génération de technologies et de partenariats qui s'étendront au-delà de ce projet.
Directeur scientifique, Terramera -
"Le projet de biochimie computationnelle a joué un rôle déterminant dans le lancement de l'incursion de Metaaspectral dans l'imagerie infrarouge. La technologie de Metaaspectral permet désormais aux utilisateurs de former, de déployer et d'obtenir des informations à partir de modèles d'apprentissage automatique à l'aide de données hyperspectrales en temps réel, ce qui a été rendu possible en partie grâce à la technologie de compression de données développée pendant le projet."
PDG, Métaaspectral -
« La collaboration au sein de ce consortium a été très instructive et enrichissante, avec un aspect majeur axé sur l'élucidation du contexte génétique moléculaire de l'interaction champignon de la rouille des feuilles/blé. Combinée aux autres aspects du projet global comme la digitalisation de cette interaction couplée à la vision artificielle, une base scientifique solide a été posée pour comprendre cette maladie des cultures et les futures expérimentations pour mieux la gérer.
Scientifique principal, Agriculture et Agroalimentaire Canada