מאת פֶּסַח בֶּנְסוֹן • 30 ביולי 2025
ירושלים, 30 ביולי 2025 (TPS-IL) — בפריצת דרך שעשויה לשנות את האופן שבו חקלאים מנטרים את בריאות הגידולים, חוקרים ישראלים חשפו שיטה זולה ולא פולשנית להערכת שטח עלה כולל בצמחים – באמצעות מצלמת וידאו רגילה בלבד.
המחקר, בהובלתו של דמיטרי אוסנקו, מועמד לדוקטורט במכון למדעי הסביבה באוניברסיטה העברית, מדגים כיצד ניתן להפוך צילומי וידאו סטנדרטיים למודלים תלת-ממדיים של צמחים באמצעות טכניקות של מבנה מתנועה (SfM). שיטה זו – המשמשת באופן מסורתי בתחומים כמו ראייה ממוחשבת וחישה מרחוק – מאפשרת מדידה מדויקת של צמיחת צמחים ללא צורך בחיישנים יקרים או דגימות הרסניות.
"מדידה מדויקת של שטח עלה כולל חיונית להבנת צמיחת צמחים, פוטוסינתזה ושימוש במים," אמר ד"ר דוד הלמן מהאוניברסיטה העברית, שפיקח על המחקר. "אך גישות מסורתיות דורשות לעיתים קרובות דגימות הרסניות או ציוד יקר ובלתי נגיש. המודל שלנו מביא נגישות ודיוק יחד באופן שיכול להועיל הן לחקלאים קטנים והן למבצעים חקלאיים בקנה מידה גדול."
בשיתוף פעולה עם ד"ר חן גלעדי ממכללת הנדסה ע"ש סמי שמעון, הצוות אסף יותר מ-300 קטעי וידאו של צמחי עגבניות גמדיות שגדלו בתנאי חממה מבוקרים. מקטעים אלו, הם יצרו ענני נקודות תלת-ממדיים – אשכולות צפופים של נתונים מרחביים – המייצגים את צורתם ומבנם של הצמחים. לאחר מכן הם אימנו אלגוריתמים של למידת מכונה להערכת שטח עלה כולל על בסיס מאפיינים שהופקו מהנתונים התלת-ממדיים.
הממצאים פורסמו בכתב העת המדעי Computer and Electronics in Agriculture, העובר ביקורת עמיתים.
המודל בעל הביצועים הטובים ביותר השיג מקדם מתאם (R²) של 0.96, המעיד על רמת דיוק חיזוי גבוהה ביותר. באופן יוצא דופן, המערכת נותרה אמינה גם בתנאים קשים, כמו עלים חופפים או תנועת צמחים הנגרמת מזרימת אוויר.
"על ידי הפחתת מחסום העלות לניטור צמחים מדויק, אנו מקווים להנגיש את החקלאות המדויקת," אמר אוסנקו. "זהו צעד קטן אך משמעותי לקראת חקלאות חכמה ובת קיימא יותר."
בעוד שהמחקר התמקד בעגבניות, החוקרים מדגישים שהשיטה אינה תלויה בגידול וניתנת להתאמה. מכיוון שהיא דורשת רק הדמיה RGB סטנדרטית, הזמינה באופן נרחב במכשירים צרכניים, ניתן להרחיב את הניטור בקלות לשימוש בחממות ובשדות פתוחים ברחבי העולם, אמרו המדענים. זה הופך את הטכנולוגיה לבעלת ערך עבור חוות קטנות שלא היו יכולות להרשות לעצמן ניטור יקר יותר.
בחממות, ניתן גם לשלב את הטכנולוגיה במערכות אוטומטיות כדי לייעל השקיה, תאורה ובקרות סביבתיות אחרות על בסיס התפתחות הצמחים בזמן אמת.
