INTERREG projekat Hrvatska-Srbija: AI rešenja za otporniju i rodniju pšenicu

Na Poljoprivrednom institutu Osijek u sredu, 10. decembra, održana je završna radionica projekta NET4DINAR, koja je okupila naučnike, istraživače i stručnjake iz Hrvatske i Srbije. Događaj je bio prilika ne samo za predstavljanje rezultata dvogodišnjeg rada, već i za širu raspravu o budućnosti digitalne poljoprivrede i oplemenjivanja biljaka u uslovima klimatskih promena.

Radionicu je otvorio dr sc. Dario Novoselović, rukovodilac projekta, čiji je opušten, ali sadržajan uvod odmah postavio ton celog skupa.

"Ovo nije hirurška sala, opustite se. Ideja je da odete kući s nekim ‘aha momentom’, nečim što će vam pomoći u budućim istraživanjima", poručio je okupljenima.

Tokom uvodnog izlaganja Novoselović je govorio o razvoju oplemenjivanja pšenice na ovim prostorima, iskustvima stečenima tokom sprovođenja projekta, ali i o vrlo konkretnim izazovima, od administrativnih procedura do infrastrukturnih zahvata. Posebno se osvrnuo na izgradnju novog plastenika u Osijeku, koju je, uz dozu humora, opisao kao "dve godine života", ali i naglasio zadovoljstvo činjenicom da Poljoprivredni institut Osijek i Institut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad danas raspolažu uporedivom opremom i jednakim istraživačkim kapacitetima.

Projekat koji spaja nauku, tehnologiju i region

Projekat New Emerging Technologies For Digitalized INnovative Agricultural Research - NET4DINAR (HR-RS00038) sprovodi se u okviru programa Interreg IPA Croatia–Serbia, uz sufinancsranje Evropske unije. Poljoprivredni institut Osijek nosilac je projekta, dok je Institut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad glavni partnerski institucionalni stub.

Temeljni cilj projekta je jačanje istraživačkih i inovativnih kapaciteta u području oplemenjivanja pšenice, uz snažan naglasak na digitalizaciju naučno-istraživačkog rada. U praksi to znači povezivanje klasičnih poljskih eksperimenata s najmodernijim tehnologijama – od dronova i senzora do algoritama veštačke inteligencije.

Kroz zajednički rad razvijeni su modeli za ranu prognozu prinosa zrna pšenice, sprovedeno je testiranje i selekcija superiorne germplazme, a istraživački procesi ubrzani su i precizirani do nivoa koji je pre samo nekoliko godina bio nezamisliv.

Jedna od ključnih tema radionice bila je vizuelizacija eksperimenta dronovima, pri čemu je Novoselović demonstrirao snimanje eksperimentalnog polja u Tovarniku. Ipak, kako je naglasio, tehnologija sama po sebi nije dovoljna.

Rana prognoza prinosa, kako izgleda digitalna budućnost oplemenjivanja pšenice?

"Možete vi snimati dronom sve što želite, ali ako podaci nisu verodostojni, nemate koristi. Zato je potreban multidisciplinarni tim i zato je ova saradnja toliko važna", istakao je.

Standardizacija digitalnih podataka pokazala se kao jedan od najvećih izazova projekta. Snimci iz vazduha, multispektralne analize i senzorska merenja moraju biti uporedivi u prostoru i vremenu kako bi imali naučnu vrednost. Upravo je na tom području NET4DINAR napravio značajan iskorak.

Šest lokacija, jedan eksperiment

Podaci su prikupljani tokom vegetacione godine 2024./25. na šest lokacija u Hrvatskoj i Srbiji: Kutjevo, Osijek, Tovarnik, Sombor, Novi Sad i Sremska Mitrovica. Svaka od tih lokacija predstavlja specifičnu mikroekološku zonu, od područja sklonih suši do izrazito plodnih zemljišta s povećanim pritiskom bolesti.

Na svakoj lokaciji sproveden je identičan eksperiment sa 60 genotipova pšenice u dva ponavljanja, čime je stvorena jedinstvena i izuzetno vredna baza podataka. Takav nivo sinhronizacije i zajedničkog planiranja do sada nije bila uobičajen u regionalnim istraživanjima.

Osim terenskih merenja, naučnici su zajednički razvijali metodologiju obrade podataka, uključujući algoritme za prognozu prinosa i indikatore abiotskih i biotskih stresova.

"Odlična saradnja s Novim Sadom jedan je od ključnih stubova projekta. Ovim projektom izgradili smo temelje za aktivniji doprinos evropskim istraživačkim inicijativama u digitalnoj i održivoj poljoprivredi", naglasio je Novoselović.

Za razliku od tradicionalnih eksperimenata u oplemenjivanju pšenice, koji su se decenijama oslanjali na vizuelna opažanja i ručna merenja, NET4DINAR je uveo čitav spektar digitalnih alata. U eksperimentima su korišćeni dronovi opremljeni RGB i multispektralnim kamerama, sistem LITERAL za očitavanje vegetacionih indeksa, visine biljaka i broja klasova, ručni spektrometri, oprema za brzu analizu semena te softver za automatske, georeferencirane misije snimanja.

Sve to omogućilo je generisanje preciznih podataka u gotovo realnom vremenu. Prema Novoselovićevim rečima, samo u Hrvatskoj tokom prvih meseci projekta obavljeno je 27 letova dronom i dvadesetak snimanja LITERAL uređajem.

Ubrzano oplemenjivanje i novi infrastrukturni iskoraci

Jedan od najvažnijih infrastrukturnih rezultata projekta je izgradnja naprednog plastenika u Osijeku, opremljenog sistemima za kontrolu vlage, temperature i raspodele vode. Time je omogućena simulacija abiotskih stresova, prvenstveno suše, u kontrolisanim uslovima.

Uz plastenik, nabavljena je i walk-in komora za speed breeding, tehnologiju kojom se oplemenjivački ciklus pšenice skraćuje s godinu dana na oko 150 dana. U takvim uslovima moguće je dobiti dve generacije godišnje, čime se genetski napredak znatno ubrzava.

"Uspeh oplemenjivanja meri se genetskom dobiti po godini. Da smo ovakve komore imali pre pet godina, danas bismo bili daleko ispred", istakao je Novoselović.

Obrada ogromnih količina podataka generisanih digitalnim merenjima jedan je od najvećih izazova projekta. Multispektralne slike, vegetacioni indeksi, visina biljke i broj klasova moraju se povezati s klasičnim merenjima prinosa kako bi se razvili pouzdani modeli predikcije.

Na završnoj radionici svoja su rešenja predstavili i spoljašnji stručnjaci, među njima dr Marko Panić s Biosense Instituta Novi Sad, koji je govorio o poboljšanim algoritmima mašinskog učenja za automatsku ekstrakciju fenotipskih karakteristika i ranu procenu prinosa pšenice.

Cilj je razviti modele koji će moći da predvide prinos, otpornost na stres i prilagodljivost genotipa još tokom vegetacije, što otvara potpuno novi pristup selekciji.

Istorija i budućnost oplemenjivanja

Novoselović se osvrnuo i na istoriju oplemenjivanja pšenice u regionu, koja započinje još krajem 1920-ih godina. Zlatno doba, prema njegovim rečima, bile su 1960-e i 1970-e, dok su klimatske promene od 1990-ih nadalje otvorile potpuno nove izazove.

"Današnje tehnologije omogućavaju nešto što nije bilo moguće ni u najboljem periodu 20. veka - detaljno praćenje biljke tokom cele vegetacije i kvantifikovanje razlika koje su se donedavno procenjivale isključivo okom", zaključio je.

Projekat NET4DINAR ostavlja dugoročne koristi: modernizovanu infrastrukturu, jedinstvenu bazu podataka, osposobljene mlade istraživače i snažno regionalno partnerstvo. U svetu u kojem klimatske promene i sigurnost hrane postaju ključna pitanja, ovakvi projekti pokazuju kako nauka, tehnologija i saradnja mogu da ponude konkretna rešenja.

"Cilj projekta NET4DINAR je jačanje istraživačkih i inovacionih kapaciteta u oplemenjivanju pšenice, kao i primjena savremenih digitalnih tehnologija u naučno-istraživačkom radu. Time doprinosimo zelenoj ekonomiji i prilagođavanju poljoprivrede klimatskim promenama", zaključio je Novoselović.