أصبح لدى مزارعي الفراولة الآن أداة مجانية لتطبيق الهواتف الذكية للتنبؤ بتغطية الرش لمكافحة مثل هذه الآفات مثل سوس العنكبوت ذي النقطتين ، وبق الليجوس ، ومراقبي الأوراق ، وذلك بفضل مشروع تعاوني مدته ثلاث سنوات يضم اختصاصي الحشرات الزراعية في جامعة كاليفورنيا في ديفيس كريستيان نانسن والعديد من تخصصات علوم الكمبيوتر بجامعة كاليفورنيا في ديفيس.
قال نانسن ، الأستاذ المساعد في قسم علم الحشرات وعلم النيماتولوجيا في جامعة كاليفورنيا في ديفيس: "من المعروف أن العديد من المتغيرات تؤثر على تغطية الرش الفعلية في حقول المحاصيل". وتشمل هذه سرعة الجرار ، وفوهات الرش ، وحجم الرش ، وارتفاع ذراع الرافعة ، والمواد المساعدة ، وظروف الطقس. لكن ما هي الأهم؟ وهل هناك تفاعلات محتملة بين بعض هذه المتغيرات؟ "
عبر رش ذكي، وهو تطبيق مصمم لكل من هواتف iOS و Android ، يمكن للمزارعين تحسين ومراقبة الجودة لتطبيقات رش مبيدات الآفات في حقول الفراولة ، كما قال نانسن.
أطلق الرائد في علوم الكمبيوتر كريشنا تشينابراغادا ، وهو الآن خريج ، البرمجة والتصميم الأولي ، وسجل حوالي 500 ساعة قبل تخرجه. يتألف فريق اليوم ، بالإضافة إلى نانسن ، من المجندين غابرييل ديل فيلار ، خريج علوم الكمبيوتر لعام 2019 ، وألكسندر ريكالدي ، وهو متخصص كبير في علوم الكمبيوتر. لقد جمعوا معًا ما يقرب من 400 ساعة في المشروع.
قال نانسن: "المشروع متعدد التخصصات حقًا" ، مضيفًا "أحد الأشياء العظيمة في جامعة كاليفورنيا في ديفيس هو أن الحواجز بين الكليات ضحلة جدًا جدًا."
قال نانسن إن علماء الكمبيوتر "ليس لديهم خبرة في الزراعة لكنهم مهتمون حقًا بالمشروع وكيف يمكنهم المساهمة في الإنتاج الغذائي المستدام" ، مضيفًا "إنهم جيدون حقًا. نحن بحاجة إلى أشخاص بمهاراتهم والعمل الذي يقومون به يثري حياتهم المهنية أيضًا ".
قالوا إن تطبيق Smart Spray يسمح للمستخدم بالتنبؤ بتغطية الرش في سيناريوهات تشغيلية مختلفة ، بما في ذلك نوع الفوهات وحجم الرش وسرعة الجرار ، بالإضافة إلى بيانات الطقس ، مثل درجة الحرارة والرطوبة النسبية والرياح. جزء أساسي من العملية: يضع المستخدم بطاقة حساسة للماء في الحقل قبل تطبيق الرش ، ويصورها ، ويحملها في التطبيق.
قال نانسن: "إذا كنت مزارعًا ، فقد تتوقع أنه عندما تخرج للرش ، كلما خرجت أكثر من الفوهة ، ستحصل على تغطية أفضل". "ولكن ، على سبيل المثال ، إذا كانت الرياح قوية جدًا ، أو كانت الإنسانية النسبية منخفضة جدًا ، أو كان الضغط مرتفعًا جدًا ، أو إذا كنت تسير بسرعة كبيرة - حتى عند رش كميات كبيرة - يمكنك الحصول على تغطية ضعيفة جدًا و انها مكلفة. يمكن أن يصل الرش المفرط أيضًا إلى الحقول الأخرى أو التطورات الحضرية القريبة بسبب ما يسمى "انجراف الرش". "
أوضح نانسن: "عادةً ما يقوم المزارع برش 100 إلى 150 جالونًا لكل فدان عندما يقوم بالرش". البطاقة الحساسة للماء صفراء ، لكنها ترمز إلى اللون الأزرق عندما تتفاعل مع الرطوبة. قال "هذه البطاقات موجودة منذ وقت طويل". "إنها تكلف حوالي دولار واحد للبطاقة ، وهي ليست رخيصة. لكنها غير مكلفة عندما تنفق آلاف الدولارات للسيطرة على الآفات. ويمكن لشركات المبيدات دفع ثمن البطاقات ".
أوضح نانسن: "لنفترض أنك تريد التنبؤ بتغطيتك قبل أن ترش الليلة أو غدًا". ”انظر إلى أحوال الطقس ؛ ما هي التوقعات؟ إذن كيف ستفعل هذا؟ ماذا لو رشش 100 جالون وأردت الذهاب ميلين في الساعة. تقوم بإدخال البيانات - وجميع البيانات الأخرى القابلة للتطبيق - في تطبيق Smart Spray. ستتوقع التغطية التي ستحصل عليها من خلال تسع فوهات مختلفة. هذه هي الفوهات التي يستخدمها مزارع الفراولة النموذجي ، وهو رقم اعتمدناه على ما يقرب من 3000 بخاخ تجريبي على مدار ثلاث سنوات. لذلك قمنا بالكثير من الواجبات المنزلية حول هذا ، على سبيل المثال - أجهزة رش مختلفة ، أحجام مختلفة من المحاصيل ، تباعد مختلف بين النباتات ، وفي ظل ظروف مناخية مختلفة. لقد غطينا جميع النطاقات التي يمكن أن نفكر فيها. لقد جمعنا المياه والبيانات التشغيلية وقمنا بتحليل التقدم (للنمذجة) ".
قال نانسن: "باستخدام هذا التوقع ، يمكنك إعطائه اسمًا ، على سبيل المثال حقل 6 ، والوصول إليه من قاعدة البيانات". "يتعلق الأمر بمراقبة الجودة. إنها أداة للتنبؤ ومراقبة الجودة. إنها تمكن المزارع وكذلك البخاخ من القيام بعمل أفضل. على سبيل المثال ، إذا كانت الظروف سيئة وأظهر التطبيق أن الرش سيكون فعالًا بنسبة 20 في المائة فقط ، فلا يجب أن تقوم بالرش ".
وأشار نانسن إلى أن "الرذاذ الذكي ليس فقط - إنه مبيدات الفطريات ومبيدات الأعشاب وأي شيء تريد رشه". "تم تطوير هذا التطبيق للفراولة. إذا تم استخدامه لفول الصويا والبصل والملفوف ، فسيظل مفيدًا ولكن الدقة ستكون متوقفة ". التطبيقات المعلقة: اللوز والفستق والطماطم.
يستمتع علماء الكمبيوتر بالعمل في المشروع. حضر ريكالدي اجتماعًا لرشّاشي سنترال كوست للحديث عن التطبيق. "سمعت" أوه ، واو ، تبدو شابًا جدًا! " يتذكر. ثم أخبرناهم عن هذه الأداة المفيدة ، والطرق المختلفة التي يمكن من خلالها تطبيق التكنولوجيا على الزراعة. لقد كانوا مهتمين حقًا بكيفية تحسين التكنولوجيا لما يقومون به ".
قال ديل فيلار ، الذي تشمل اهتماماته الحاسوبية أيضًا تعليم الشباب كيفية البرمجة ، إنه يتطلع بشغف إلى جعل تطبيق Smart Spray أفضل وأكثر فائدة. يجيد الإسبانية والإنجليزية بطلاقة ، ويخطط لترجمة التطبيق إلى الإسبانية. ترجمات اللغات الأخرى أيضا في الأعمال.
يسعى الفريق الآن للحصول على تعليقات لتحسين التطبيق. قال نانسن: "نأمل أن يتقبلها المزارعون ، ومساعدتنا في إيجاد طرق لتحسينها".
تعليق واحد من إريك فلورا ، التطوير الميداني العالمي ومدير Crop Enhancement ، Inc. ، Paso Robles: "أعتقد أن Smart Spray هي أداة مفيدة جدًا للمزارعين والمستشارين كدليل لتحديد نصائح الرش ، وأحجام الرش ، وسرعة الجرار ، و عوامل مهمة أخرى لتعظيم تغطية البخاخ. يعد استخدام بطاقات الرش هو أفضل وأبسط طريقة لمعرفة ما إذا كنت تخترق كل مكان في المظلة ، فإن هدف الآفات يمثل مشكلة - وضع البطاقات حيث تهاجم الآفات المحددة المضيف يعطي أفضل المعلومات. "
تساعد المنح الحكومية والفيدرالية والصناعية ، بما في ذلك لجنة كاليفورنيا للفراولة ومبادرة أبحاث زراعة الأزهار والمشاتل (FNRI) التابعة لخدمة البحوث الزراعية بوزارة الزراعة الأمريكية ، في تمويل المشروع.
تزرع كاليفورنيا حوالي 88 في المائة من الفراولة في البلاد على ما يقرب من 34,000 فدان على طول ساحل كاليفورنيا ، وفقًا للجنة الفراولة. تتوفر الفراولة طوال العام في ولاية كاليفورنيا.
على مستوى الولاية ، يبلغ متوسط إنتاج الفراولة الطازجة 50,000 جنيه للفدان في كل موسم. ينحدر ما يقرب من 300 مزارع للفراولة من خمس مناطق متميزة في كاليفورنيا: واتسونفيل / ساليناس ، وسانتا ماريا ، وأوكسنارد ، ومقاطعة أورانج / سان دييغو ، والوادي الأوسط. وهي تشمل عائلات زراعية متعددة الأجيال تزرع الفراولة العضوية والتقليدية.
لمزيد من المعلومات حول تطبيق Smart Spray ، قم بالوصول إلى الدليل على https://bit.ly/2q3lsL3 أو اتصل بـ Nansen على chrnansen@ucdavis.edu أو 530-752-2728.
- كاثي كيتلي غارفي ، جامعة كاليفورنيا ديفيس
الصورة في الأعلى: فريق Smart Spray: عالم الكمبيوتر غابرييل ديل فيلار ؛ عالم الحشرات الزراعية كريستيان نانسن وعالم الكمبيوتر / الطالب ألكسندر ريكالدي. الصورة: كاثي كيتلي غارفي