Trong nhiều thế hệ, những người trồng đậu nành đã dựa vào dự báo thời tiết, mô hình dịch bệnh và khảo sát thực địa để quyết định xem có nên áp dụng thuốc diệt nấm hay không và khi nào. InnerPlant đang phát triển một nguồn thông tin khác: các tín hiệu được tạo ra từ chính bên trong cây trồng.
Nền tảng CropVoice của công ty công nghệ nông nghiệp có trụ sở tại California-sử dụng mạng lưới các lô canh gác trồng InnerSoy, cây đậu tương biến đổi gen tạo ra các tín hiệu quang học có thể phát hiện được khi hệ thống miễn dịch của chúng phản ứng với mầm bệnh nấm. InnerPlant phân tích những tín hiệu đó cùng với các mẫu mô, quan sát thực địa, thông tin thời tiết và mô hình dịch bệnh trước khi gửi cảnh báo cho người trồng trọt.
Công ty cho biết phương pháp này có thể xác định tình trạng nhiễm trùng đang hoạt động trong vòng 48 giờ, có thể là vài tuần trước khi các triệu chứng xuất hiện. Thời gian thực hiện đó nhằm giải quyết một trong những quyết định-bảo vệ cây trồng khó khăn nhất mà nông dân phải đối mặt: phun thuốc diệt nấm đủ sớm để bảo vệ năng suất mà không cần phun thuốc khi không có bệnh hoặc không có khả năng gây thiệt hại kinh tế.
Phát hiện bệnh từ bên trong cây
Công nghệ cơ bản của InnerPlant được xây dựng dựa trên các cảm biến sinh học đã được sử dụng trong nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trong nhiều thập kỷ. Thách thức kỹ thuật chính của công ty là đưa những cảm biến đó vào các lĩnh vực thương mại, nơi ánh sáng mặt trời, thời tiết và các điều kiện nền khác có thể gây nhiễu các tín hiệu yếu do thực vật phát ra.
QUẢNG CÁO
InnerPlant đã phát triển các thuật toán để tách các tín hiệu sinh học khỏi ánh sáng nền, cùng với các mô hình trí tuệ nhân tạo-có khả năng phân loại hàng nghìn hình ảnh do hệ thống giám sát tạo ra. Mục tiêu là chuyển đổi hoạt động vô hình bên trong nhà máy thành thông tin có thể hỗ trợ các quyết định quản lý cấp trường-.
Khi cây InnerSoy bị nhiễm mầm bệnh nấm, nó sẽ kích hoạt phản ứng miễn dịch tự nhiên. Một gen được InnerPlant chèn vào sẽ kích hoạt cùng với các gen miễn dịch có liên quan và tạo ra một protein tín hiệu mà hệ thống phát hiện của công ty có thể xác định được.
Vì tín hiệu được kết nối với phản ứng miễn dịch nên InnerPlant cho biết nó có thể chỉ ra các bệnh cụ thể, bao gồm đốm lá mắt ếch, nấm mốc trắng và các bệnh nhiễm trùng liên quan đến Cercospora{0}}. Không giống như hoạt động trinh sát thông thường thường phụ thuộc vào các tổn thương có thể nhìn thấy hoặc các triệu chứng khác, hệ thống CropVoice được thiết kế để xác nhận sự lây nhiễm trước khi có thể quan sát thiệt hại cây trồng từ đồng ruộng.
Aronov nhận xét về công nghệ của công ty cô: “Nông dân hiện có quyền truy cập vào dữ liệu từ bên trong nhà máy”.Phân bón hàng ngày. Cô cho biết, thông tin đó cung cấp thành phần sinh học còn thiếu trong các hệ thống quản lý bệnh-mà trước đây thường dựa vào sự hiện diện của mầm bệnh, môi trường thuận lợi và cây trồng nhạy cảm.
Cảnh báo bốn{0}} tuần đối với trường hợp nấm mốc trắng
InnerPlant cho biết một trong những cảnh báo năm 2025 của họ đã chứng minh sự khác biệt tiềm ẩn giữa phát hiện sinh học và trinh sát thông thường.
Vào ngày 25 tháng 7, công ty đã đưa ra cảnh báo nấm mốc trắng dựa trên tín hiệu từ các nhà máy InnerSoy. Vào thời điểm đó, các nhà nông học có kinh nghiệm kiểm tra lô canh gác không thể tìm thấy các triệu chứng rõ ràng. Theo công ty, các triệu chứng nấm mốc trắng có thể được quan sát thấy ở cùng khu vực này khoảng 4 tuần sau đó.
Trong một trường hợp thương mại riêng biệt được InnerPlant mô tả, một người trồng trọt đã phun thuốc sau khi nhận được cảnh báo của CropVoice đã ghi lại mức chênh lệch 25-bushel-mỗi-mẫu Anh giữa khu vực được xử lý và dải thử nghiệm chưa được xử lý. Kết quả này đại diện cho một trường hợp do một công ty báo cáo chứ không phải là một đánh giá được kiểm soát và nhân rộng, nhưng nó minh họa lập luận kinh tế đằng sau việc xác nhận bệnh sớm hơn.
Thời điểm phun thuốc diệt nấm đặc biệt quan trọng vì nhiều sản phẩm mang lại lợi ích lớn nhất khi được áp dụng trước khi bệnh xuất hiện trực quan. Việc áp dụng quá muộn có thể khiến năng suất không được bảo vệ, trong khi các ứng dụng phòng ngừa thông thường có thể làm tăng thêm chi phí mà không mang lại lợi nhuận khi nhiễm trùng không phát triển.
Theo Mạng lưới Bảo vệ Cây trồng, các nhà sản xuất đậu nành của Hoa Kỳ đã mất khoảng 250,9 triệu giạ, tương đương 5,4% sản lượng tiềm năng, do dịch bệnh vào năm 2024. Quy mô của những mất mát đó tạo ra nhu cầu về các công cụ có thể phân biệt giữa các điều kiện chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh tật và bằng chứng cho thấy sự lây nhiễm đang thực sự xảy ra.
CropVoice mở rộng gấp 10 lần
InnerPlant đã ra mắt thương mại CropVoice trên 50.000 mẫu đất đã đăng ký vào năm 2025. Công ty cho biết phạm vi phủ sóng đã mở rộng gấp 10 lần lên hơn 500.000 mẫu Anh vào năm 2026, tập trung ở miền đông Nebraska và miền tây Iowa.
Nền tảng không yêu cầu sơ đồ cảm biến riêng cho từng trường đã đăng ký. InnerPlant hợp tác với các nhà bán lẻ nông sản và các nhà nông học địa phương để đặt các địa điểm trọng điểm trên một mạng lưới khu vực chồng chéo. Việc lựa chọn địa điểm có tính đến địa hình, thời tiết địa phương, áp lực dịch bệnh trước đây, di truyền cây trồng và các biện pháp sản xuất như khoảng cách hàng.
Các ô này nhằm mục đích giống với các cánh đồng thương mại xung quanh đủ chặt chẽ để cung cấp thông tin về bệnh có liên quan đến địa phương. Dữ liệu từ các trang web riêng lẻ cũng được đánh giá cùng với tín hiệu từ các trang web khác trong mạng trước khi cảnh báo được đưa ra.
Cảnh báo của CropVoice và báo cáo trinh sát có thể được gửi bằng tin nhắn văn bản, email hoặc thông qua Trung tâm Điều hành John Deere. InnerPlant có kế hoạch bổ sung-trang tổng quan theo yêu cầu vào năm 2027.
Quản lý ngô, côn trùng và nitơ
Tham vọng của InnerPlant còn mở rộng ra ngoài bệnh nấm ở đậu nành. Công ty có kế hoạch đưa ngô vào mạng CropVoice vào năm 2027, trong khi-cảm biến căng thẳng côn trùng đậu tương cũng đang được phát triển.
Một ứng dụng tiềm năng khác là quản lý nitơ. InnerPlant cho biết họ đang khám phá một cảm biến ngô có thể báo hiệu trạng thái nitơ của cây trồng, có khả năng cung cấp cho người trồng thông tin sinh học để bổ sung cho việc thử nghiệm đất, mô hình cây trồng, viễn thám và dữ liệu thời tiết.
Một hệ thống như vậy có thể có ý nghĩa rộng hơn đối với việc sử dụng phân bón. Nitơ là một trong những chi phí biến đổi lớn nhất trong sản xuất ngô, nhưng lượng nitơ có sẵn cho cây trồng thay đổi theo điều kiện đất đai, lượng mưa, nhiệt độ và hoạt động sinh học. Cuối cùng,-chỉ báo do thực vật tạo ra có thể giúp người trồng xác định vị trí và thời điểm cần bổ sung nitơ thay vì chỉ dựa vào ước tính từ điều kiện bên ngoài.
InnerPlant mô tả nền tảng rộng hơn của mình như một hệ điều hành tiềm năng dành cho dữ liệu nông nghiệp ở cấp độ nhà máy-. Trong khi hầu hết các công cụ nông nghiệp-chính xác đều đo lường thời tiết, đất đai, diện mạo tán cây hoặc các yếu tố bên ngoài khác, công ty đang tìm cách tạo một lớp dữ liệu mới dựa trên phản ứng sinh lý của cây trồng.
Liệu những tín hiệu đó có thể cải thiện lợi nhuận của trang trại một cách nhất quán hay không sẽ phụ thuộc vào độ chính xác, phạm vi địa lý và chi phí của mạng cũng như xác nhận độc lập qua nhiều mùa sinh trưởng. Tuy nhiên, sự mở rộng nhanh chóng của CropVoice cho thấy các nhà bán lẻ và người trồng trọt sẵn sàng kiểm tra xem liệu thực vật có thể đưa ra cảnh báo sớm hơn và chính xác hơn về các mối đe dọa đang phát triển trên đồng ruộng hay không.
