Aardbeientelers hebben nu een gratis applicatietool voor smartphones om de spuitdekking te voorspellen om ongedierte zoals spintmijten, lygus-wantsen en leafrollers te bestrijden, dankzij een driejarig samenwerkingsproject met UC Davis landbouwentomoloog Christian Nansen en verschillende UC Davis computerwetenschappen majors.
"Het is bekend dat veel variabelen van invloed zijn op de werkelijke spuitdekking in akkers", zegt Nansen, universitair hoofddocent bij de afdeling Entomologie en Nematologie van UC Davis. “Deze omvatten tractorsnelheid, spuitdoppen, spuitvolume, boomhoogte, hulpstoffen en weersomstandigheden. Maar welke zijn de belangrijkste? En zijn er mogelijke interacties tussen sommige van deze variabelen?”
Door Slimme spray, een app die is ontworpen voor zowel iOS- als Android-telefoons, kunnen telers de kwaliteitscontrole van spuittoepassingen met pesticiden in hun aardbeienvelden optimaliseren en uitvoeren, zei Nansen.
Informatica-majoor Krishna Chennapragada, nu een alumnus, lanceerde de programmering en het eerste ontwerp, ongeveer 500 uur voor zijn afstuderen. Het team van vandaag bestaat, naast Nansen, uit rekruten Gabriel Del Villar, afgestudeerd in computerwetenschappen in 2019, en Alexander Recalde, senior hoofdvak informatica. Samen hebben ze bijna 400 uur aan het project besteed.
"Het project is echt multidisciplinair", zei Nansen, en voegde eraan toe: "Een van de geweldige dingen van UC Davis is dat de barrières tussen hogescholen heel, heel oppervlakkig zijn."
De computerwetenschappers "hebben geen ervaring in de landbouw, maar ze zijn echt geïnteresseerd in het project en hoe ze kunnen bijdragen aan een duurzame voedselproductie", zei Nansen en voegde eraan toe: "Ze zijn echt heel goed. We hebben mensen nodig met hun vaardigheden en het werk dat ze doen is ook een verrijking voor hun carrière.”
Met de Smart Spray-app kan een gebruiker de spuitdekking voorspellen onder verschillende operationele scenario's, waaronder het type sproeiers, het spuitvolume en de tractorsnelheid, evenals weergegevens, zoals temperatuur, relatieve vochtigheid en wind. Een belangrijk onderdeel van het proces: de gebruiker plaatst een watergevoelige kaart in het veld voorafgaand aan een spuittoepassing, fotografeert deze en uploadt deze naar de app.
"Als je een teler bent, zou je kunnen verwachten dat als je gaat spuiten, hoe meer er uit de spuitmond komt, hoe beter de dekking je krijgt," zei Nansen. "Maar als de wind bijvoorbeeld te sterk is, de relatieve menselijkheid te laag, de druk te hoog, of je gaat te snel - zelfs als je grote hoeveelheden spuit - kun je een zeer slechte dekking krijgen en het is kostbaar. Overmatige spray kan ook andere velden of nabijgelegen stedelijke ontwikkelingen bereiken als gevolg van zogenaamde "spray drift".
"Normaal gesproken zal een teler 100 tot 150 gallons per hectare spuiten wanneer hij of zij sproeit", legt Nansen uit. De watergevoelige kaart is geel, maar codeert blauw als hij in aanraking komt met vocht. "Deze kaarten bestaan al heel lang", zei hij. "Ze kosten ongeveer $ 1 per kaart, niet goedkoop. Maar het is niet duur als je duizenden dollars uitgeeft om het ongedierte te bestrijden. En de pesticidenbedrijven kunnen de kaarten betalen.”
'Stel dat je je dekking wilt voorspellen voordat je vanavond of morgen gaat spuiten,' legde Nansen uit. “Kijk naar de weersomstandigheden; wat is de prognose? Hoe ga je dit dan doen? Wat als je 100 gallons spuit en twee mijl per uur wilt gaan. Je voert de gegevens – en alle andere relevante gegevens – in op de Smart Spray app. Het voorspelt de dekking die u krijgt met negen verschillende sproeiers. Dat zijn de doppen die de typische aardbeienteler gebruikt, een aantal dat we hebben gebaseerd op bijna 3000 experimentele sproeibeurten over drie jaar. We hebben hier bijvoorbeeld veel huiswerk aan gedaan - verschillende spuitinstallaties, verschillende maten gewassen, verschillende plantafstanden en onder verschillende weersomstandigheden. We hebben alle reeksen bestreken die we konden bedenken. We verzamelden de water- en operationele data en we deden de progressieanalyse (voor de modellering).”
"Met deze voorspelling kun je het een naam geven, zeg veld 6, en het openen vanuit de database", zei Nansen. “Het gaat om kwaliteitscontrole. Het is een hulpmiddel om kwaliteitscontroles te voorspellen en uit te voeren. Het stelt de teler en ook de spuiter in staat beter werk te leveren. Als de omstandigheden bijvoorbeeld slecht zijn en de app laat zien dat het spuiten maar 20 procent effectief is, moet je niet spuiten.”
"De Smart Spray is niet alleen - het zijn fungiciden, herbiciden en wat je maar wilt spuiten," merkte Nansen op. “Deze app is ontwikkeld voor aardbeien; als het zou worden gebruikt voor sojabonen, uien en kool, zou het nog steeds nuttig zijn, maar de nauwkeurigheid zou niet kloppen." In afwachting van apps: amandel, pistache en tomaat.
De computerwetenschappers werken met veel plezier aan het project. Recalde woonde een vergadering van Central Coast-spuiters bij om over de app te praten. "Ik hoorde 'Oh, wauw, je ziet er zo jong uit!' hij herinnerde. “Vervolgens vertelden we hen over deze handige tool, verschillende manieren waarop technologie in de landbouw kan worden toegepast. Ze waren echt geïnteresseerd in hoe technologie kan verbeteren wat ze doen.”
Del Villar, wiens computerinteresses ook zijn om jongeren te leren coderen, zei dat hij er reikhalzend naar uitkijkt om de Smart Spray-app nog beter en nuttiger te maken. Hij spreekt vloeiend Spaans en Engels en is van plan de app in het Spaans te vertalen. Er zijn ook vertalingen in andere talen in de maak.
Nu is het team op zoek naar feedback om de app te verbeteren. "We hopen dat telers het zullen omarmen," zei Nansen, "en ons zullen helpen manieren te vinden om het te verbeteren."
Een feedback van Eric Flora, wereldwijde veldontwikkeling en manager van Crop Enhancement, Inc., Paso Robles: "Ik denk dat Smart Spray een zeer nuttig hulpmiddel is voor telers en adviseurs als gids voor het selecteren van spuittips, spuitvolumes, tractorsnelheid en andere belangrijke factoren om de dekking van de spuitmachine te maximaliseren. Het gebruik van sproeikaarten is de beste en eenvoudigste manier om erachter te komen dat als je overal in het bladerdak penetreert, je doelwit een probleem is. Het plaatsen van kaarten waar het specifieke ongedierte de gastheer aanvalt, geeft de beste informatie.”
Staats-, federale en industriële subsidies, waaronder de California Strawberry Commission en het Floriculture and Nursery Research Initiative (FNRI) van de Agricultural Research Service van het Amerikaanse ministerie van landbouw, helpen het project te financieren.
Californië teelt ongeveer 88 procent van de aardbeien van het land op ongeveer 34,000 hectare langs de kust van Californië, volgens de Strawberry Commission. Aardbeien zijn het hele jaar door verkrijgbaar in Californië.
Over de hele staat is de productie van verse aardbeien elk seizoen gemiddeld 50,000 pond per hectare. De ongeveer 300 aardbeientelers komen uit vijf verschillende gebieden van Californië: Watsonville/Salinas, Santa Maria, Oxnard, Orange County/San Diego en de Central Valley. Ze omvatten boerenfamilies van meerdere generaties die zowel biologische als conventionele aardbeien telen.
Ga voor meer informatie over de Smart Spray-app naar de handleiding op https://bit.ly/2q3lsL3 of neem contact op met Nansen via: chrnansen@ucdavis.edu of 530-752-2728.
- Kathy Keatley Garvey, UC Davis
Foto bovenaan: Het Smart Spray-team: computerwetenschapper Gabriel Del Villar; landbouwkundige entomoloog Christian Nansen en informaticus/student Alexander Recalde. Foto: Kathy Keatley Garvey