Tänu kolmeaastasele koostööprojektile, milles osales UC Davise põllumajanduse entomoloog, on maasikakasvatajatel nüüd tasuta nutitelefoni rakendustööriist, mis võimaldab ennustada pihustuskatte ulatust, et võidelda selliste kahjuritega nagu kahetäpilised ämbliklestad, liblikad ja leherullid. Christian Nansen ja mitmed UC Davise arvutiteaduse erialad.
"Teadaolevalt mõjutavad paljud muutujad tegelikku pihustamist põllukultuuride põldudel," ütles Nansen, UC Davise entomoloogia ja nematoloogia osakonna dotsent. "Nende hulka kuuluvad traktori kiirus, pihustuspihustid, pihustusmaht, poomi kõrgus, abiained ja ilmastikutingimused. Kuid millised neist on kõige olulisemad? Ja kas mõnede nende muutujate vahel on võimalik koostoimeid?
Läbi Smart Spray, nii iOS- kui ka Android-telefonidele mõeldud rakendus, saavad kasvatajad oma maasikapõldudel pestitsiidide pihustamist optimeerida ja kvaliteedikontrolli teostada, ütles Nansen.
Arvutiteaduse magistrant Krishna Chennapragada, kes on nüüdseks vilistlane, käivitas programmeerimise ja esialgse disaini, mis oli umbes 500 tundi enne lõpetamist. Tänapäeva meeskonda kuuluvad lisaks Nansenile värbatud Gabriel Del Villar, 2019. aasta arvutiteaduse lõpetanud ja Alexander Recalde, kes on arvutiteaduse eriala vanem. Üheskoos on nad projektiga kogunud ligi 400 tundi.
"Projekt on tõeliselt multidistsiplinaarne," ütles Nansen ja lisas, et "UC Davise üks suurepäraseid asju on see, et kolledžitevahelised tõkked on väga-väga madalad."
Arvutiteadlastel "pole kogemusi põllumajanduses, kuid nad on projektist ja sellest, kuidas nad saavad säästvale toidutootmisele kaasa aidata," ütles Nansen ja lisas: "Nad on tõesti väga head. Me vajame inimesi nende oskustega ja töö, mida nad teevad, rikastab ka nende karjääri.
Nende sõnul võimaldab rakendus Smart Spray kasutajal ennustada pritsimise ulatust erinevate tööstsenaariumide korral, sealhulgas düüside tüüp, pihustusmaht ja traktori kiirus, samuti ilmaandmeid, nagu temperatuur, suhteline niiskus ja tuul. Protsessi põhiosa: kasutaja asetab veetundliku kaardi põllule enne pihustamist, pildistab seda ja laadib selle rakendusse üles.
"Kui olete kasvataja, võite pritsima minnes eeldada, et mida rohkem pihustist välja tuleb, seda parema katvuse saate," ütles Nansen. "Kuid näiteks kui tuul on liiga tugev, suhteline inimkond on liiga madal, rõhk on liiga kõrge või te lähete liiga kiiresti – isegi kui pihustate suuri koguseid –, võite saada väga halva katte ja see on kulukas. Liigne pritsimine võib nn pritsimise triivi tõttu jõuda ka teistele põldudele või lähedalasuvatele linnaarendustele.
"Tavaliselt pritsib kasvataja pihustamisel 100–150 gallonit aakri kohta," selgitas Nansen. Veetundlik kaart on kollane, kuid niiskusega suhtlemisel kodeerib see siniselt. "Need kaardid on olnud juba pikka aega," ütles ta. "Nad maksavad umbes $ 1 kaart, mitte odavad. Kuid see on odav, kui kulutate kahjurite tõrjeks tuhandeid dollareid. Ja pestitsiidifirmad saavad kaartide eest maksta.
"Ütleme, et soovite ennustada oma katvust enne täna õhtul või homme pihustamist," selgitas Nansen. “Vaadake ilmastikuolusid; mis on prognoos? Kuidas sa siis kavatsed seda teha? Mis siis, kui pihustate 100 gallonit ja soovite sõita kaks miili tunnis. Andmed – ja kõik muud kohaldatavad andmed – sisestate rakendusse Smart Spray. See ennustab üheksa erineva düüsiga saavutatavat katvust. Need on düüsid, mida tüüpiline maasikakasvataja kasutab – arvu aluseks on võetud peaaegu 3000 katselist pihustust kolme aasta jooksul. Nii tegime näiteks selle kohta palju kodutööd – erinevad pritsimisseadmed, erineva suurusega põllukultuurid, erinevad taimede vahekaugused ja erinevates ilmastikutingimustes. Katsime kõik vahemikud, mida suutsime mõelda. Kogusime vee- ja tööandmeid ning tegime edenemisanalüüsi (modelleerimiseks).
"Seda ennustust kasutades saate sellele nime anda, öelge väli 6, ja pääsete sellele andmebaasist juurde, " ütles Nansen. "See puudutab kvaliteedikontrolli. See on tööriist, mille abil saab ennustada ja teha kvaliteedikontrolli. See annab kasvatajale ja ka pritsijale võimaluse paremini tööd teha. Näiteks kui tingimused on halvad ja rakendus näitab, et pihustamine on ainult 20 protsenti efektiivne, ei tohiks te pritsida.
"Smart Spray ei ole lihtsalt – see on fungitsiidid, herbitsiidid ja kõik, mida soovite pihustada," märkis Nansen. "See rakendus töötati välja maasikate jaoks; kui seda kasutataks sojaubade, sibulate ja kapsa jaoks, oleks see endiselt kasulik, kuid täpsus oleks viltu. Ootel rakendused: mandel, pistaatsia ja tomat.
Arvutiteadlased naudivad projekti kallal töötamist. Recalde osales Keskranniku pritsimeeste koosolekul, et rääkida rakendusest. "Ma kuulsin" Oh, vau, sa näed nii noor välja! ta mäletas. "Siis rääkisime neile sellest kasulikust tööriistast, erinevatest viisidest, kuidas tehnoloogiat põllumajanduses rakendada. Nad olid tõesti huvitatud sellest, kuidas tehnoloogia saab nende tegevust paremaks muuta.
Del Villar, kelle arvutihuvide hulka kuulub ka noortele kodeerimise õpetamine, ütles, et ootab pikisilmi Smart Spray rakenduse veelgi paremaks ja kasulikumaks muutmist. Oskab vabalt nii hispaania kui ka inglise keelt, kavatseb ta rakenduse tõlkida hispaania keelde. Töös on ka teistesse keeltesse tõlked.
Nüüd otsib meeskond tagasisidet rakenduse täiustamiseks. "Loodame, et kasvatajad võtavad selle omaks," ütles Nansen, "ja aitavad meil leida viise selle parandamiseks."
Üks tagasiside Eric Floralt, ülemaailmsest põldude arendusest ja ettevõtte Crop Enhancement, Inc. juhist Paso Roblesis: „Arvan, et Smart Spray on kasvatajatele ja nõustajatele väga kasulik tööriist pritsimisotsikute, pritsimiskoguste, traktori kiiruse ja muud olulised tegurid pihusti katvuse maksimeerimiseks. Pihustuskaartide kasutamine on parim ja lihtsaim viis teada saada, et kui tungite võrastiku igale poole, on teie kahjuri sihtmärk probleem – kaartide paigutamine kohtadesse, kus konkreetsed kahjurid peremeest ründavad, annab parima teabe.
Projekti aitavad rahastada osariigi, föderaal- ja tööstustoetused, sealhulgas California maasikakomisjon ja USA põllumajandusministeeriumi põllumajandusuuringute teenistuse lillekasvatuse ja puukoolide uurimistöö algatus (FNRI).
Maasikakomisjoni andmetel kasvab Californias umbes 88 protsenti riigi maasikatest umbes 34,000 XNUMX aakril piki California rannikut. Maasikad on Californias saadaval aastaringselt.
Üleriigiline värske maasikatoodang on igal hooajal keskmiselt 50,000 300 naela aakri kohta. Umbes XNUMX maasikakasvatajat on pärit California viiest erinevast piirkonnast: Watsonville/Salinas, Santa Maria, Oxnard, Orange County/San Diego ja Central Valley. Nende hulka kuuluvad mitme põlvkonna talupered, kes kasvatavad nii mahe- kui ka tavamaasikaid.
Rakenduse Smart Spray kohta lisateabe saamiseks vaadake juhendit aadressil https://bit.ly/2q3lsL3 või võtke ühendust Nanseniga aadressil chrnansen@ucdavis.edu või 530-752-2728.
- Kathy Keatley Garvey, UC Davis
Foto üleval: Smart Spray meeskond: arvutiteadlane Gabriel Del Villar; põllumajandus entomoloog Christian Nansen ja arvutiteadlane/tudeng Alexander Recalde. Foto: Kathy Keatley Garvey