Extra-weerbare gewassen door AI

Het totaalbudget van CropXR komt hiermee op ruim 90 miljoen euro voor de komende 10 jaar. Het NWO-besluit is het startsein voor het nieuwe Nederlandse instituut CropXR, dat plantenbiologie, simulatiemodellen en kunstmatige intelligentie gaat integreren in ‘slimme veredelingsmethoden’ om gewassen beter bestand te maken tegen klimaatverandering, en daarbij ook minder afhankelijk van gewasbeschermingsmiddelen. TU Delft werkt in dit initiatief samen met Universiteit Utrecht, Wageningen Universiteit en Research, de Universiteit van Amsterdam en tientallen bedrijven uit de Nederlandse plantenveredelingssector, biotechnologie en verwerkende industrie samen aan fundamenteel-wetenschappelijk onderzoek, datacollectie en datadeling, onderwijs en het bevorderen van brede toepassing van de uitkomsten.

Meer weerbaarheid dringend nodig

Snellere ontwikkeling van extra-weerbare gewassen is wereldwijd noodzakelijk omdat veel gewassen onder invloed van klimaatverandering te maken krijgen met extremere omstandigheden (zoals hitte, droogte, wateroverlast en ziekteverwekkers). Tegelijk moeten boeren in de toekomst door strengere milieuregels minder kunstmest en chemische gewasbeschermingsmiddelen inzetten om planten te beschermen. Alleen met weerbaardere gewassen kunnen land- en tuinbouw de komende decennia genoeg duurzaam verbouwde gewassen produceren.

TU Delft draagt bij aan CropXR vanuit meerdere disciplines

Vanuit TU Delft dragen Luca Laurenti, Manuel Mazo (3mE) samen met Marcel Reinders, Christoph Lofi en Geert-Jan Houben (EEMCS) bij aan CropXR met hun expertise in regeltechniek, AI en machine learning. Manuel Mazo (3mE): "In CropXR onderzoeken we de veerkracht van gewasvariëteiten tegen watertekort, plagen en andere stressfactoren voor de groei van gewassen. We proberen de specifieke genen die verantwoordelijk zijn voor het vergroten van de veerkracht van een gewasvariëteit af te leiden uit verzamelde experimentele datamodellen. Samen met de groep van mijn 3mE-collega Luca Laurenti ontwikkelen we nieuwe systeembiologische gereedschappen om biologische systemen te analyseren. Deze zijn gemodelleerd door een combinatie van zowel mechanistische als data-gestuurde technieken." Marcel Reinders (EWI) reageert: “CropXR biedt een geweldige kans om de AI-expertise van TU Delft in te zetten bij het slimmer gebruiken van data over gewassen om daarmee het begrip van de fysiologie van planten te versnellen. We zien een unieke aanpak voor ons waarin AI wordt gekoppeld aan mechanistische modellering, waardoor veredelaars een meer doelgerichte aanpak krijgen om planten weerbaarder te maken en breder toepasbaar in de wereld”. Christoph Lofi (EWI) voegt daaraan toe: " Wij dragen nieuwe benaderingen aan voor het beheren, engineeren en analyseren van grootschalige datasets om ontwikkelingen in de plantenwetenschappen mogelijk te maken en te informeren."

Financiële bijdragen van meerdere partijen

Naast de financiële bijdrage uit het NWO Langetermijnprogramma PlantXR, ontving CropXR in 2022 al financiering uit het Nationaal Groeifonds (NGF), toen het door het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit (LNV) ingediende voorstel voor CropXR werd gehonoreerd. Tevens dragen de Foundation for Food & Agricultural Research (FFAR), de private partijen en kennisinstellingen financieel bij aan de ontwikkeling van weerbare gewassen.

In lijn met TU Delft AgTech Institute en AI Initiative

De TU Delft is blij dat ook de NWO bijdraagt aan dit programma. CropXR past mooi bij de ambities en activiteiten van TU Delft AgTech Institute, dat onderzoek en innovatie stimuleert in de agrarische en voedingssector.

"CropXR is een mooi voorbeeld van samenwerking tussen onderzoek en industrie om de veerkracht van de wereldwijde voedselproductie te versterken in toenemende extremere klimaten zoals droogte en overstromingen. TU Delft AgTech Institute, samen met de betrokken onderzoeksafdelingen, heeft een belangrijke aanjagende rol gespeeld in het tot stand brengen van dit sterke consortium, NWO LTP en NGF- voorstellen en in de organisatorische stappen die binnen de TU Delft nodig zijn geweest voor de start van het programma", aldus Liselotte de Vries, business developer TU Delft AgTech Institute.

"Het is geweldig om te zien hoe AI-wetenschappers van de TU Delft onderzoeks- en innovatiebijdragen kunnen leveren aan de belangrijke wetenschappelijke en maatschappelijke uitdagingen van dit prestigieuze, nationale langetermijnprogramma. Samen met de toekenning uit het Nationaal Groeifonds laat dit zien hoe de aanpak van de TU Delft om fundamenteel onderzoek in AI te combineren met onderzoek naar specifieke toepassingsgebieden van AI, een uitstekende basis vormt voor impact in de samenleving", aldus Geert-Jan Houben, Pro Vice Rector Magnificus AI, Data en Digitalisering.