Drony…
Jeśli myślisz o pszczelarstwie, być może myślisz o trutniach (pszczołach płci męskiej).
Ale jeśli myślisz o rolnictwie – a dokładniej o zrównoważonych praktykach rolniczych w XXI wieku – powinieneś pomyśleć o znaczeniu bezzałogowych robotów powietrznych.
Te drony obiecują mieć ogromny wpływ na zrównoważone rolnictwo XXI wieku.
Rzeczywiście, nowo opublikowany artykuł przeglądowy: „Drony: innowacyjna technologia do stosowania w precyzyjnym zwalczaniu szkodników”, ukazujące się w Journal of Economic Entomology, powinno być lekturą obowiązkową. Praca czteroosobowego międzynarodowego zespołu naukowców, w tym entomologa UC Davis Elwira de Lange, jest to jeden z pierwszych tego rodzaju podsumowujący literaturę naukową na temat wykorzystania dronów rolniczych do zwalczania szkodników.
De Lange, który zgromadził zespół autorów, twierdzi, że zrównoważone praktyki rolnicze w XXI wieku powinny w coraz większym stopniu polegać na dronach i innych innowacyjnych technologiach.
Opowiadając się za potrzebą dalszych badań, autorzy twierdzą, że drony stają się ważną częścią precyzyjnego zwalczania szkodników, od wykrywania szkodników po ich kontrolowanie.
W swoim przeglądzie podkreślają, „jak zrównoważone zarządzanie szkodnikami w rolnictwie XXI wieku będzie w dużym stopniu zależeć od nowatorskich technologii i jak ten trend doprowadzi do rosnącej potrzeby multidyscyplinarnej współpracy badawczej między agronomami, ekologami, programistami i inżynierami. ”
„Proponujemy szeroko zakrojoną komunikację i współpracę między naukowcami z różnych dyscyplin, agentami przedłużającymi, profesjonalistami z branży i hodowcami komercyjnymi, aby osiągnąć optymalny potencjał dronów w zakresie zwalczania i kontroli szkodników” – powiedział De Lange, autor korespondencyjny i pracownik naukowy Laboratorium Christiana Nansena, Wydział Entomologii i Nematologii UC Davis.
Artykuł dotyczy wykorzystania dronów z urządzeniami teledetekcyjnymi do wykrywania problemów ze szkodnikami z powietrza. Wzywa do zwiększonego wykorzystania dronów uruchamiających, aby zapewnić rozwiązania, takie jak rozpylanie pestycydów i uwalnianie organizmów kontroli biologicznej. „Większość literatury dotyczy teledetekcji” — powiedział de Lange.
„Drony stały się niezbędne w programach IPM w Brazylii, szczególnie w kontroli biologicznej” – powiedział główny autor i entomolog Fernando stracił Filho Wydziału Entomologii i Akarologii Uniwersytetu Sao Paulo w Brazylii. „Obecnie są one wykorzystywane do uwalniania parazytoidów na tysiącach akrów upraw polowych, takich jak trzcina cukrowa i soja”, powiedział Filho, były student wymiany na UC Davis. „Oczekuje się, że ich zastosowanie do monitorowania zdrowia upraw wzrośnie również na brazylijskich polach w ciągu najbliższych kilku lat”.
Filho właśnie ukończył studia magisterskie na temat dronów i teledetekcji w Brazylii i obecnie jest doktorantem. Współautorzy, oprócz De Lange, są inżynierem i ekspertem od komunikacji dronowej Zhaodan Kong, adiunkt na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Kosmicznej UC Davis; i ekspert w dziedzinie teledetekcji Wielki Heldens Niemieckiego Centrum Lotnictwa, Centrum Obserwacji Ziemi, Niemcy.
„Wczesne wykrywanie epidemii i stosowanie leczenia są nieodłączną częścią skutecznego zarządzania szkodnikami, umożliwiając podejmowanie decyzji w zakresie zarządzania, zanim szkodniki zostaną dobrze ugruntowane i narosną straty w plonach” – napisali autorzy w streszczeniu. „Monitorowanie szkodników jest czasochłonne i może być utrudnione przez brak wiarygodnych lub opłacalnych technik pobierania próbek. Dlatego twierdzimy, że ważnym wyzwaniem badawczym związanym ze zwiększoną trwałością zwalczania szkodników w nowoczesnym rolnictwie jest opracowanie i promowanie ulepszonych procedur monitorowania upraw”.
Naukowcy wskazali, że drony mogą atakować ogniska szkodników lub gorące punkty w uprawach polowych i sadach, takie jak stonka ziemniaczana na polach ziemniaczanych lub mszyca trzciny cukrowej w sorgo. „Szkodniki są nieprzewidywalne i nierównomiernie rozmieszczone. Precyzyjne technologie rolnicze, takie jak wykorzystanie dronów, mogą oferować ważne możliwości w zakresie zintegrowanego zarządzania szkodnikami (IPM).”
De Lange, zauważając, że drony są coraz częściej wykorzystywane w rolnictwie do różnych celów, skomentował: „Są często wyposażone w technologię teledetekcji do przewidywania plonów, oceny fenologii upraw lub charakteryzowania właściwości gleby”.
„Istnieją niezliczone możliwości wykorzystania dronów w zwalczaniu szkodników” – powiedziała. „Drony wykrywające, wyposażone w technologię teledetekcji, mogą pomóc w wykrywaniu gorących punktów szkodników. Szkodniki są często małe i trudne do znalezienia, więc wykrywanie pośrednie, poprzez zmiany w sposobie odbijania światła przez rośliny, może spowodować wcześniejsze wykrycie szkodnika, wcześniejsze leczenie i kontrolowanie szkód”.
„Ponadto drony uruchamiające, wyposażone w precyzyjne urządzenia natryskowe lub dozowniki organizmów biokontroli, mogą stosować lokalne rozwiązania. Opryski pestycydami dokładnie tam, gdzie są potrzebne, ograniczyłyby potrzebę opryskiwania całego pola. Bardziej wydajna dystrybucja organizmów biokontrolnych uczyniłaby je bardziej konkurencyjną alternatywą dla pestycydów”.
„Sprzęt do teledetekcji”, dodał De Lange, „może być również umieszczony na załogowych samolotach i satelitach. Jednak drony lecą niżej, zwiększając rozdzielczość przestrzenną zdjęć i zmniejszając problem z chmurami. Są one na ogół tańsze i można nimi latać częściej. W porównaniu z urządzeniami naziemnymi drony mogą pokonać znacznie większą powierzchnię w krótszym czasie.”
Autorzy stwierdzili, że drony mogą być również wykorzystywane do rozprowadzania sterylnych owadów i zakłócania godów, a także przyczyniać się do zapobiegania epidemii szkodników, a nie zapewniać jedynie rozwiązań istniejących problemów.
De Lange, która uzyskała doktorat z ekologii chemicznej na Uniwersytecie Neuchâtel w Szwajcarii, dołączyła do laboratorium Nansen w 2016 roku. Jej zainteresowania badawcze obejmują interakcje między roślinami a owadami, zintegrowane zarządzanie szkodnikami, ekologię chemiczną i rolnictwo precyzyjne. Prowadzi większość swoich badań nad truskawkami kalifornijskimi.
– Kathy Keatley Garvey, Uniwersytet Kalifornijski ANR
Zdjęcie u góry: dron nad truskawkowym polem w Santa Monica. Naukowcy wskazali, że drony mogą atakować ogniska szkodników lub gorące punkty w korpusach polowych i sadach. Zdjęcie: Elvira de Lange