science >> Wetenschap >  >> Natuur

Intelligente sproeiers klaar om de boomkwekerijsector te transformeren

Kijk eens goed naar deze spuitinstallatie bij de Hale and Hines Nursery in Warren County, Tennessee. De toepassing van bestrijdingsmiddelen is nauwelijks zichtbaar. Voor een demonstratie werd de veldspuit achteraf uitgerust met een intelligente veldspuit. Dankzij de nieuwe technologie kunnen producenten de hoeveelheden pesticiden die ze toepassen op boomkwekerijgewassen aanzienlijk verminderen, kosten en milieueffecten te besparen. Krediet:A. Fulcher, UTIA

Producenten van landschapsbomen, struiken, wijnstokken en vaste planten, die allemaal bekend staan ​​als kwekerijgewassen, staan ​​klaar om een ​​sectorbrede verandering door te voeren die de hele samenleving ten goede zal komen. Onderzoekers van het University of Tennessee Institute of Agriculture behoren tot de landbouwwetenschappers die helpen bij het testen van een nieuw ontwikkelde technologie waarmee producenten aanzienlijk minder pesticiden kunnen gebruiken om hun gewassen te produceren.

De technologie omvat revolutionaire nieuwe spuittechnologie die gebruik maakt van een laser, sensoren en sproeiers met variabele snelheid, samen met een complex algoritme waarmee de veldspuit een plant kan "zien", de grootte ervan detecteren, vorm en dichtheid en breng vervolgens in realtime precies de juiste hoeveelheid pesticide aan die nodig is. Intelligente spraytechnologie genoemd, Eigenaren van kwekerijen kunnen binnenkort apparatuur aanschaffen waarmee ze hun kosten voor pesticiden kunnen verlagen met maar liefst $ 230 per hectare productie per seizoen. Beter nog, de technologie is al beschikbaar als een retrofit voor hun bestaande spuitapparatuur, waardoor de initiële kosten voor het gebruik van de technologie worden verlaagd.

Niet alleen zal intelligente spuittechnologie producenten duizenden dollars besparen, het zal de hoeveelheid toekomstige pesticiden die in het milieu worden toegepast met onnoemelijke hoeveelheden verminderen. Nationaal, kwekerijproductie draagt ​​​​meer dan $ 4,2 miljard bij aan de economie.

"Dit is een geweldig voorbeeld van multistatisch en multidisciplinair onderzoek dat leidt tot transformatieve veranderingen in de landbouw, " zegt Amy Fulcher, universitair hoofddocent bij de afdeling Plantenwetenschappen van de UT. Het expertisegebied van Fulcher is duurzame sierteeltproductie en landschapsbeheer. Samen met David Lockwood, een professor in de plantenwetenschappen, Fulcher leidt de deelname van UTIA aan deze inspanning van het USDA National Institute of Food and Agriculture, die mogelijk wordt gemaakt door het Specialty Crop Research Initiative.

Het werk aan de eerste van twee subsidies begon in 2009, met de tweede subsidie ​​voor onderzoek van 2015-2020. Wanneer voltooid, De inspanningen van UTIA zullen bijna $ 435 hebben bedragen, 000. Ook deelnemen aan het onderzoek Lauren Fessler van de UT-afdeling Plant Sciences en Wesley Wright in de UT-afdeling Biosystems Engineering and Soil Science. Wetenschappers uit andere staten met een grote kwekerij, fruit- of notenproductie-industrieën, waaronder de Ohio State University, Staatsuniversiteit van Oregon, Clemson University en Texas A&M University, zijn ook betrokken bij het project. Heping Zhu, USDA-ARS, coördineert het totale project.

In recente onderzoeken die door de intelligente veldspuit in april zijn uitgevoerd, mei en juni, naarmate de bomen steeds dichter werden, het pesticidenvolume met 70 verminderd, 66, en 65 procent vergeleken met een toepassing van 50 gallon per acre. Hoewel het groeiseizoen voor 2018 is afgelopen, plant productie en onderhoud gaat het hele jaar door. "Als de planten inactief zijn, zien we grotere besparingen, ", zegt Fulcher. Het onderzoek geeft aan dat tijdens slapende olietoepassingen een vijfde tot een achtste van de hoeveelheid pesticiden wordt toegepast met behulp van de intelligente spraytechnologie. Een duidelijk doel aan het begin van het project was om overmatige toepassing en onzekerheid in verband met de huidige pesticiden te verminderen leveringssystemen die worden gebruikt bij de productie van speciale gewassen.

Aanvullende resultaten van het testen van de technologie gaven aan dat drift van pesticidentoepassingen met maar liefst 87 procent kan worden verminderd en het verlies van sproeinevel naar de grond met 63 procent tot maar liefst 93 procent. allemaal zonder de werkzaamheid van pesticiden te verliezen.

In Tennessee worden omgebouwde veldspuiten getest bij Hale and Hines Nursery in Warren County en Oren Wooden's Apple House in Bledsoe County.

"Het is echt interessant om de technologie in actie te zien, ", zegt Fulcher. "Elke keer als ik het demonstreer voor groepen Verlengingsmiddelen of telers, ze zijn meteen stil en beginnen het te filmen met hun telefoons. Ik heb letterlijk een zucht gehoord van een menigte kwekerijproducenten toen ze de wolk van pesticiden uit een traditionele luchtstraalspuit zagen komen en over het veld bewegen in vergelijking met de zichtbaar veel lichtere, meer gerichte toepassing vanuit de prototypespuit."

Kwekerijproducent James Hines is het daarmee eens. "Elke keer als ik terugkijk en de tips aan en uit zie klikken, Ik vind het het coolste ooit! Het heeft ons waarschijnlijk 60 procent bespaard op chemicaliën met een even goede of betere controle. Het raakt elke plant en niets anders, " hij zegt.

Slimme geleide systemen, een leverancier van precisielandbouw, kreeg onlangs een licentie om de technologie te commercialiseren en neemt pre-orders aan van producenten voor retrofit-kits die in februari beschikbaar zullen zijn.

Fulcher is van mening dat de nieuwe spuittechnologie implicaties heeft die verder gaan dan de productie van kwekerijen. "Ik geloof echt dat de technologie een revolutie teweeg zal brengen in de toepassing van pesticiden in de landbouw, " ze zegt.

In oktober, Fulcher organiseerde een demonstratie van de technologie in actie bij Hale and Hines Nursery tijdens een educatieve rondleiding door de industrie op de jaarlijkse conferentie van de International Plant Propagators' Society Southern Region in Chattanooga, Tennessee.