NASA技术如何通过在症状出现之前阻止葡萄病毒来拯救加州葡萄园

葡萄园需要很多东西才能正确种植葡萄。他们需要合作的天气、正确的土壤混合、理想的浇水并避免疾病。

葡萄容易感染一系列疾病，包括可以使葡萄园枯萎的卷叶病毒。这种病毒可以潜伏在葡萄藤中长达一年，在显示出痛苦迹象之前，它有365天的时间感染邻近的植物。

为了对抗这种疾病并改善葡萄树的健康状况，NASA开发了一种技术，可以在早期阶段发现病毒，让葡萄酒商有时间解决和消除威胁。美国宇航局的研究和成像工作集中在葡萄卷叶病毒3（GLRaV-3），这是一种全球性的病毒，可以破坏葡萄园的运作。

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突破性的卷叶病毒检测对于葡萄酒和葡萄行业来说是个好消息，该行业每年因农作物破坏性疾病而遭受巨大损失。

这项由美国宇航局领导的技术使用了从飞越加州标志性中央山谷的飞机上收集的红外光谱图像。这涉及由美国宇航局喷气推进实验室（JPL）开发的名为机载可见光/拉曼红成像光谱仪（AVRIRIS-NG）的光谱仪。一个研究小组检查了加利福尼亚州洛迪附近约11，000英亩的土地，使用光谱仪从数百个不同光通道捕获数据。不同的渠道产生有关植物类型和健康状况的可操作数据，包括卷叶病的存在。

该技术产生的图像研究人员用于在出现明显症状之前区分受感染的赤霞珠葡萄藤。这些数据为种植者在疾病管理方面提供了关键的领先地位。研究团队将图像与机器学习和实地分析相结合，识别受感染植物的准确率接近90%。

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该技术的规模和效率与之前基于实验室的病毒检查方法形成鲜明对比，后者需要通过昂贵的分子测试分析单个藤蔓。以任何有意义的规模进行这些测试所花费的时间通常意味着结果来得太晚，并且并不妨碍葡萄园所有者采取除移除葡萄藤之外的有意义的行动。

康奈尔大学葡萄病理学助理教授、该项目的首席研究员凯蒂·戈尔德指出了该项目的变革重要性。

“这是我们第一次展示了在空气中进行病毒性疾病检测的能力。下一步是扩展到太空，”她说。

随着美国宇航局喷气推进实验室将其航空成像仪器AVIRIS-NG送入太空，研究团队希望从航空图像和发射的机器中提取的数据能够有效地监测全球农作物。该技术有可能通过提高产量、减少农药使用以及改善土地利用和质量来造福全球农业。 资源管理者可以与农业公司和农民一起使用该技术，更好地规划作物种植和轮换，以优化产量并减少资源使用。

葡萄酒行业的另一项创新来自Splash Wines，这是一家直接面向消费者的电子商务葡萄酒公司，以模范的客户服务和以实惠的价格快速交付优质葡萄酒而自豪。

卷叶病毒通过粉虱传播葡萄园。当病毒感染植物时，清除它们是唯一的补救措施。该病毒的影响导致葡萄酒和葡萄行业每年损失超过30亿美元。

由于大量飞机飞行的成本和可行性，大规模扩大研究项目将需要卫星。空间将使研究人员能够监测区域社区规模的生产，因为葡萄园是一种独特的区域农业经营，效率需要监测整个区域，而不仅仅是单个葡萄园。

该研究的重点是红葡萄，但研究人员乐观地认为，结果和方法可以扩展到受卷叶病毒影响的白葡萄。这项由美国宇航局领导的技术标志着遥感在植物病理学中的前景，各个利益相关者共同努力，在植物疾病成为不受控制的问题之前阻止它们。

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