Dzięki trzyletniej współpracy entomologa rolniczego z UC Davis, plantatorzy truskawek mają teraz bezpłatne narzędzie do aplikacji na smartfony, które umożliwia przewidywanie zasięgu oprysku w celu zwalczania szkodników, takich jak przędziorek chmielowiec, pluskwiaki i wałeczki do liści Christiana Nansena i kilka kierunków informatyki UC Davis.
„Wiadomo, że wiele zmiennych wpływa na rzeczywiste pokrycie opryskiwania na polach uprawnych”, powiedział Nansen, profesor nadzwyczajny na Wydziale Entomologii i Nematologii UC Davis. „Obejmują one prędkość ciągnika, dysze opryskiwania, objętość oprysku, wysokość belki, adiuwanty i warunki pogodowe. Ale które z nich są najważniejsze? I czy są możliwe interakcje między niektórymi z tych zmiennych?”
Przez Inteligentny spray, aplikacji przeznaczonej zarówno na telefony z systemem iOS, jak i Android, hodowcy mogą optymalizować i przeprowadzać kontrolę jakości opryskiwania pestycydami na swoich polach truskawek, powiedział Nansen.
Magister informatyki Krishna Chennapragada, obecnie absolwent, rozpoczął programowanie i wstępny projekt, na około 500 godzin przed ukończeniem studiów. Dzisiejszy zespół, oprócz Nansena, składa się z rekrutów Gabriela Del Villara, absolwenta informatyki z 2019 roku, oraz Alexandra Recalde, starszego specjalistę w dziedzinie informatyki. Wspólnie zgromadzili nad projektem prawie 400 godzin.
„Projekt jest naprawdę multidyscyplinarny”, powiedział Nansen, dodając „Jedną z największych zalet UC Davis jest to, że bariery między uczelniami są bardzo, bardzo płytkie”.
Informatycy „nie mają doświadczenia w rolnictwie, ale są naprawdę zainteresowani projektem i tym, jak mogą przyczynić się do zrównoważonej produkcji żywności”, powiedział Nansen, dodając „Są naprawdę, naprawdę dobrzy. Potrzebujemy ludzi z ich umiejętnościami, a praca, którą wykonują, wzbogaca również ich karierę”.
Powiedzieli, że aplikacja Smart Spray pozwala użytkownikowi przewidzieć zasięg oprysku w różnych scenariuszach operacyjnych, w tym rodzaju dysz, objętości oprysku i prędkości ciągnika, a także danych pogodowych, takich jak temperatura, wilgotność względna i wiatr. Kluczowa część procesu: użytkownik umieszcza w polu wodoodporną kartę przed opryskiwaniem, fotografuje ją i przesyła do aplikacji.
„Jeśli jesteś hodowcą, możesz spodziewać się, że kiedy wyjdziesz na oprysk, im więcej wyjdzie z dyszy, tym lepsze pokrycie uzyskasz” – powiedział Nansen. „Ale, na przykład, jeśli wiatr jest zbyt silny, względna ludzkość jest zbyt niska, ciśnienie jest zbyt wysokie lub jedziesz za szybko – nawet gdy rozpylasz duże ilości – możesz uzyskać bardzo słabe pokrycie i to jest kosztowne. Nadmierny oprysk może również przedostać się na inne pola lub pobliskie zabudowania miejskie z powodu tak zwanego „znoszenia oprysku”.”
„Zazwyczaj hodowca spryskuje od 100 do 150 galonów na akr”, wyjaśnia Nansen. Wrażliwa na wodę karta jest żółta, ale koduje na niebiesko, gdy wchodzi w interakcję z wilgocią. „Te karty istnieją już od dłuższego czasu” – powiedział. „Karta kosztuje około 1 dolara, nie jest tania. Ale jest to niedrogie, gdy wydajesz tysiące dolarów na zwalczanie szkodników. A firmy pestycydowe mogą płacić za karty”.
„Powiedz, że chcesz przewidzieć zasięg, zanim zaczniesz rozpylać wieczorem lub jutro” – wyjaśnił Nansen. „Spójrz na warunki pogodowe; jaka jest prognoza? Więc jak zamierzasz to zrobić? Co jeśli spryskasz 100 galonów i chcesz jechać dwie mile na godzinę. Wprowadzasz dane – i wszystkie inne odpowiednie dane – w aplikacji Smart Spray. Przewiduje zasięg, jaki uzyskasz za pomocą dziewięciu różnych dysz. Są to dysze, których używa typowy hodowca truskawek, a liczbę tę oparliśmy na prawie 3000 eksperymentalnych opryskiwaniach w ciągu trzech lat. Odrobiliśmy więc dużo pracy domowej z tego, na przykład – różne opryskiwacze, różne rozmiary upraw, różne rozstawy roślin i różne warunki pogodowe. Obejmowaliśmy wszystkie możliwe zakresy. Zebraliśmy dane wodno-operacyjne i wykonaliśmy analizę progresji (do modelowania).”
„Korzystając z tej prognozy, możesz nadać jej nazwę, powiedzmy Field 6, i uzyskać do niej dostęp z bazy danych” – powiedział Nansen. „Chodzi o kontrolę jakości. To narzędzie do przewidywania i kontroli jakości. Umożliwia hodowcy, a także opryskiwaczowi lepszą pracę. Na przykład, jeśli warunki są złe, a aplikacja pokazuje, że opryskiwanie będzie skuteczne tylko w 20 procentach, nie należy opryskiwać”.
„Smart Spray to nie tylko – to fungicydy, herbicydy i cokolwiek chcesz spryskać” – zauważył Nansen. „Ta aplikacja została opracowana dla truskawek; gdyby użyto go do soi, cebuli i kapusty, nadal byłby użyteczny, ale dokładność byłaby słaba”. Oczekujące aplikacje: migdałowy, pistacjowy i pomidorowy.
Informatycy lubią pracować nad projektem. Recalde wziął udział w spotkaniu opryskiwaczy na Środkowym Wybrzeżu, aby porozmawiać o aplikacji. „Słyszałem 'Och, wow, wyglądasz tak młodo!' Pamiętał. „Potem opowiedzieliśmy im o tym przydatnym narzędziu, różnych sposobach zastosowania technologii w rolnictwie. Byli naprawdę zainteresowani tym, jak technologia może ulepszyć to, co robią”.
Del Villar, którego zainteresowania komputerowe obejmują również uczenie młodzieży kodowania, powiedział, że z niecierpliwością oczekuje, aby aplikacja Smart Spray była jeszcze lepsza i bardziej użyteczna. Biegle posługuje się hiszpańskim, a także angielskim, planuje przetłumaczyć aplikację na hiszpański. Trwają również prace nad tłumaczeniami na inne języki.
Teraz zespół szuka opinii, aby ulepszyć aplikację. „Mamy nadzieję, że hodowcy to przyjmą” — powiedział Nansen — „i pomogą nam znaleźć sposoby na jego ulepszenie”.
Jedna z informacji zwrotnych od Erica Flory, globalnego rozwoju pól i kierownika Crop Enhancement, Inc., Paso Robles: „Myślę, że Smart Spray jest bardzo pomocnym narzędziem dla hodowców i doradców jako przewodnik przy wyborze rozpylaczy, objętości oprysku, prędkości ciągnika i inne ważne czynniki, aby zmaksymalizować pokrycie opryskiwacza. Korzystanie z kart ze sprayem jest najlepszym i najprostszym sposobem, aby wiedzieć, że jeśli penetrujesz cały czaszy, twój cel szkodników jest problemem – umieszczenie kart, w których określone szkodniki atakują gospodarza, daje najlepsze informacje”.
Projekt wspierają granty stanowe, federalne i branżowe, w tym Kalifornijska Komisja ds. Truskawek oraz Inicjatywa Badań Kwiaciarstwa i Szkółkarstwa (FNRI) Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych.
Według Komisji Strawberry, Kalifornia uprawia około 88 procent truskawek w kraju na około 34,000 XNUMX akrów wzdłuż wybrzeża Kalifornii. Truskawki są dostępne w Kalifornii przez cały rok.
W całym stanie produkcja świeżych truskawek wynosi średnio 50,000 300 funtów na akr każdego sezonu. Około XNUMX plantatorów truskawek pochodzi z pięciu różnych obszarów Kalifornii: Watsonville/Salinas, Santa Maria, Oxnard, Orange County/San Diego i Central Valley. Należą do nich wielopokoleniowe rodziny rolnicze uprawiające truskawki zarówno ekologiczne, jak i konwencjonalne.
Więcej informacji na temat aplikacji Smart Spray można znaleźć w instrukcji pod adresem https://bit.ly/2q3lsL3 lub skontaktuj się z Nansenem pod adresem chrnansen@ucdavis.edu lub 530-752-2728.
- Kathy Keatley Garvey z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis
Zdjęcie na górze: Zespół Smart Spray: informatyk Gabriel Del Villar; entomolog rolniczy Christian Nansen i informatyk/uczeń Alexander Recalde. Zdjęcie: Kathy Keatley Garvey