Jordbærdyrkere har nå et gratis applikasjonsverktøy for smarttelefoner for å forutsi spraydekning for å bekjempe skadedyr som toflekkede edderkoppmidd, lygus og bladruller, takket være et treårig samarbeidsprosjekt som involverer UC Davis landbruksentomolog Christian Nansen og flere UC Davis datavitenskap hovedfag.
"Mange variabler er kjent for å påvirke den faktiske sprøytedekningen i avlingsfelt," sa Nansen, en førsteamanuensis ved UC Davis Department of Entomology and Nematology. "Disse inkluderer traktorhastighet, sprøytedyser, sprøytevolum, bomhøyde, hjelpestoffer og værforhold. Men hvilke er de viktigste? Og er det mulige interaksjoner mellom noen av disse variablene?»
Gjennom Smart Spray, en app designet for både iOS- og Android-telefoner, kan dyrkere optimere og utføre kvalitetskontroll av sprøytemidler på jordbæråkrene sine, sa Nansen.
Major informatikk Krishna Chennapragada, nå en alumnus, lanserte programmeringen og det første designet, og talte rundt 500 timer før han ble uteksaminert. Dagens team, i tillegg til Nansen, består av rekruttene Gabriel Del Villar, en informatikkutdannet 2019, og Alexander Recalde, en senior hovedfag i informatikk. Til sammen har de samlet nesten 400 timer på prosjektet.
"Prosjektet er virkelig tverrfaglig," sa Nansen, og la til "En av de flotte tingene med UC Davis er at barrierene mellom høyskoler er veldig, veldig grunne."
Dataforskerne "har ingen erfaring innen landbruk, men de er virkelig interessert i prosjektet og hvordan de kan bidra til bærekraftig matproduksjon," sa Nansen og la til "De er veldig, veldig gode. Vi trenger folk med deres ferdigheter, og arbeidet de gjør beriker også karrieren deres.»
Smart Spray-appen, sa de, lar en bruker forutsi spraydekning under forskjellige operasjonsscenarier, inkludert type dyser, sprayvolum og traktorhastighet, samt værdata, som temperatur, relativ fuktighet og vind. En sentral del av prosessen: brukeren legger et vannfølsomt kort i feltet før en spraypåføring, fotograferer det og laster det opp i appen.
"Hvis du er en dyrker, kan du forvente at når du går ut for å sprøyte, at jo mer som kommer ut av dysen, jo bedre dekning vil du få," sa Nansen. "Men for eksempel, hvis vinden er for sterk, den relative menneskeheten er for lav, trykket er for høyt, eller du kjører for fort – selv når du sprøyter store volumer – kan du få svært dårlig dekning og det er kostbart. For mye sprøyting kan også nå andre felt eller nærliggende byutviklinger på grunn av såkalt "sprøytedrift".
"Vanligvis vil en dyrker spraye 100 til 150 liter per dekar når han eller hun sprayer," forklarte Nansen. Det vannfølsomme kortet er gult, men det koder blått når det samhandler med fuktighet. "Disse kortene har eksistert lenge," sa han. «De koster omtrent $1 per kort, ikke billig. Men det er billig når du bruker tusenvis av dollar for å kontrollere skadedyrene. Og plantevernmiddelselskapene kan betale for kortene.»
"Si at du vil forutsi dekningen din før du sprayer i kveld eller i morgen," forklarte Nansen. «Se på værforholdene; hva er prognosen? Så hvordan skal du gjøre dette? Hva om du sprayer 100 liter og ønsker å gå to miles per time. Du legger inn dataene – og alle andre relevante data – på Smart Spray-appen. Den vil forutsi dekningen du vil få med ni forskjellige dyser. Det er dysene den typiske jordbærdyrkeren bruker, et antall vi baserte på nesten 3000 eksperimentelle sprayer over tre år. Så vi gjorde mye lekser på dette, for eksempel – forskjellige sprøyterigger, forskjellige størrelser på avlinger, forskjellig avstand mellom planter og under forskjellige værforhold. Vi dekket alle områdene vi kunne tenke oss. Vi samlet inn vann- og driftsdata og vi gjorde progresjonsanalysen (for modelleringen).»
"Ved å bruke denne prediksjonen kan du gi den et navn, si felt 6, og få tilgang til den fra databasen," sa Nansen. «Det handler om kvalitetskontroll. Det er et verktøy for å forutsi og utføre kvalitetskontroll. Det styrker dyrkeren og også sprøyten til å gjøre en bedre jobb. For eksempel, hvis forholdene er dårlige og appen viser at sprayingen bare vil være 20 prosent effektiv, bør du ikke spraye.»
"Smart Spray er ikke bare - det er soppdrepende midler, ugressmidler og hva du måtte ønske å spraye," bemerket Nansen. «Denne appen er utviklet for jordbær; hvis det ble brukt til soyabønner, løk og kål, ville det fortsatt være nyttig, men nøyaktigheten ville være dårlig.» Ventende apper: mandel, pistasj og tomat.
Dataforskerne liker å jobbe med prosjektet. Recalde deltok på et sprøytemøte i Central Coast for å snakke om appen. «Jeg hørte 'Å, wow, du ser så ung ut!' han husket. "Så fortalte vi dem om dette nyttige verktøyet, forskjellige måter teknologi kan brukes på i landbruket. De var virkelig interessert i hvordan teknologi kan forbedre det de gjør.»
Del Villar, hvis datainteresser også inkluderer å lære ungdom å kode, sa at han ser frem til å gjøre Smart Spray-appen enda bedre og mer nyttig. Han er flytende i spansk, så vel som engelsk, og planlegger å oversette appen til spansk. Andre språkoversettelser er også under arbeid.
Nå søker teamet tilbakemeldinger for å forbedre appen. "Vi håper dyrkere vil omfavne det," sa Nansen, "og hjelpe oss med å finne måter å forbedre det på."
En tilbakemelding fra Eric Flora, global feltutvikling og leder for Crop Enhancement, Inc., Paso Robles: «Jeg tror Smart Spray er et veldig nyttig verktøy for dyrkere og rådgivere som en veiledning for å velge sprøytespisser, sprøytevolum, traktorhastighet og andre viktige faktorer for å maksimere sprøytedekningen. Å bruke spraykort er den beste og enkleste måten å vite det på, hvis du trenger inn overalt i kalesjen, er skadedyrmålet ditt et problem – å plassere kort der de spesifikke skadedyrene angriper verten gir den beste informasjonen.
Statlige, føderale og industritilskudd, inkludert California Strawberry Commission og Floriculture and Nursery Research Initiative (FNRI) fra US Department of Agricultures Agricultural Research Service, bidrar til å finansiere prosjektet.
California dyrker rundt 88 prosent av landets jordbær på omtrent 34,000 XNUMX dekar langs California-kysten, ifølge Strawberry Commission. Jordbær er tilgjengelige året rundt i California.
Over hele landet er produksjonen av ferske jordbær i gjennomsnitt 50,000 300 pund per dekar hver sesong. De omtrent XNUMX jordbærdyrkerne kommer fra fem forskjellige områder i California: Watsonville/Salinas, Santa Maria, Oxnard, Orange County/San Diego og Central Valley. De inkluderer flergenerasjons bondefamilier som dyrker både økologiske og konvensjonelle jordbær.
For mer informasjon om Smart Spray-appen, se bruksanvisningen på https://bit.ly/2q3lsL3 eller kontakt Nansen på chrnansen@ucdavis.edu eller 530-752-2728.
- Kathy Keatley Garvey, UC Davis
Foto øverst: Smart Spray-teamet: dataforsker Gabriel Del Villar; landbruksentomolog Christian Nansen og informatiker/student Alexander Recalde. Foto: Kathy Keatley Garvey