Penanam strawberi kini mempunyai alat aplikasi telefon pintar percuma untuk meramalkan liputan semburan untuk memerangi perosak seperti hama labah-labah dua tompok, pepijat lygus dan penggulung daun, terima kasih kepada projek kerjasama tiga tahun yang melibatkan ahli entomologi pertanian UC Davis Kristian Nansen dan beberapa jurusan sains komputer UC Davis.
"Banyak pembolehubah diketahui mempengaruhi liputan semburan sebenar di ladang tanaman, " kata Nansen, seorang profesor bersekutu di Jabatan Entomologi dan Nematologi UC Davis. “Ini termasuk kelajuan traktor, muncung semburan, isipadu semburan, ketinggian boom, bahan pembantu dan keadaan cuaca. Tetapi yang manakah yang paling penting? Dan adakah terdapat kemungkinan interaksi antara beberapa pembolehubah ini?"
melalui Semburan Pintar, aplikasi yang direka untuk kedua-dua telefon iOS dan Android, penanam boleh mengoptimumkan dan melaksanakan kawalan kualiti aplikasi semburan racun perosak dalam ladang strawberi mereka, kata Nansen.
Jurusan sains komputer Krishna Chennapragada, kini seorang alumni, melancarkan pengaturcaraan dan reka bentuk awal, mengira kira-kira 500 jam sebelum tamat pengajiannya. Pasukan hari ini, sebagai tambahan kepada Nansen, terdiri daripada rekrut Gabriel Del Villar, graduan sains komputer 2019, dan Alexander Recalde, pengkhususan kanan dalam sains komputer. Bersama-sama mereka telah mengumpulkan hampir 400 jam untuk projek itu.
"Projek ini benar-benar pelbagai disiplin," kata Nansen, sambil menambah "Salah satu perkara hebat tentang UC Davis ialah halangan antara kolej sangat, sangat cetek."
Para saintis komputer "tidak mempunyai pengalaman dalam pertanian tetapi mereka benar-benar berminat dengan projek itu dan bagaimana mereka boleh menyumbang kepada pengeluaran makanan yang mampan," kata Nansen, sambil menambah "Mereka benar-benar bagus. Kami memerlukan orang yang mempunyai kemahiran mereka dan kerja yang mereka lakukan juga memperkayakan kerjaya mereka.”
Aplikasi Smart Spray, kata mereka, membolehkan pengguna meramalkan liputan semburan di bawah senario operasi yang berbeza, termasuk jenis muncung, isipadu semburan dan kelajuan traktor, serta data cuaca, seperti suhu, kelembapan relatif dan angin. Bahagian penting dalam proses: pengguna meletakkan kad sensitif air di medan sebelum aplikasi semburan, memotretnya dan memuat naiknya ke dalam apl.
"Jika anda seorang penanam, anda mungkin menjangkakan bahawa apabila anda keluar untuk menyembur, semakin banyak yang keluar daripada muncung, semakin baik liputan yang anda akan dapat," kata Nansen. “Tetapi, sebagai contoh, jika angin terlalu kuat, manusia relatif terlalu rendah, tekanan terlalu tinggi, atau anda pergi terlalu laju–walaupun semasa anda menyembur dalam kuantiti yang banyak–anda boleh mendapat liputan yang sangat lemah dan ia mahal. Semburan yang berlebihan juga boleh menjangkau medan lain atau pembangunan bandar berdekatan disebabkan oleh apa yang dipanggil "hanyut semburan"."
"Biasanya, penanam akan menyembur 100 hingga 150 gelen setiap ekar apabila dia menyembur," jelas Nansen. Kad sensitif air berwarna kuning, tetapi ia memberi kod biru apabila ia berinteraksi dengan lembapan. "Kad ini telah lama wujud," katanya. “Mereka berharga kira-kira $1 sekeping kad, bukan murah. Tetapi ia adalah murah apabila anda membelanjakan beribu-ribu ringgit untuk mengawal perosak. Dan syarikat racun perosak boleh membayar kad itu.”
"Katakan anda mahu meramalkan perlindungan anda sebelum anda menyembur malam ini atau esok," jelas Nansen. “Lihat keadaan cuaca; apakah ramalannya? Kemudian bagaimana anda akan melakukan ini? Bagaimana jika anda menyembur 100 gelen dan mahu pergi dua batu sejam. Anda memasukkan data – dan semua data lain yang berkenaan–pada apl Smart Spray. Ia akan meramalkan liputan yang anda akan dapat dengan sembilan muncung berbeza. Itu adalah muncung yang biasa digunakan oleh penanam strawberi, nombor yang kami berdasarkan hampir 3000 semburan percubaan selama tiga tahun. Oleh itu, kami melakukan banyak kerja rumah mengenai perkara ini, contohnya – pelantar semburan yang berbeza, saiz tanaman yang berbeza, jarak tanaman yang berbeza dan dalam keadaan cuaca yang berbeza. Kami merangkumi semua julat yang boleh kami fikirkan. Kami mengumpul data air dan operasi dan kami melakukan analisis perkembangan (untuk pemodelan).
"Menggunakan ramalan ini, anda boleh memberikannya nama, sebut Medan 6, dan mengaksesnya daripada pangkalan data," kata Nansen. “Ia mengenai kawalan kualiti. Ia adalah alat untuk meramal dan melakukan kawalan kualiti. Ia memberi kuasa kepada penanam dan juga penyembur untuk melakukan kerja yang lebih baik. Contohnya, jika keadaan buruk dan apl menunjukkan semburan hanya 20 peratus berkesan, anda tidak sepatutnya menyembur.”
"Semburan Pintar bukan sekadar - ia racun kulat, racun herba dan apa sahaja yang anda ingin semburkan," kata Nansen. “Aplikasi ini dibangunkan untuk strawberi; jika ia digunakan untuk kacang soya, bawang dan kubis, ia masih berguna tetapi ketepatannya akan hilang." Apl menunggu: badam, pistachio dan tomato.
Para saintis komputer seronok bekerja pada projek itu. Recalde menghadiri mesyuarat penyembur Pantai Tengah untuk bercakap tentang aplikasi itu. “Saya dengar 'Oh, wow, awak kelihatan begitu muda!' dia ingat. “Kemudian kami memberitahu mereka tentang alat berguna ini, cara berbeza teknologi boleh digunakan untuk pertanian. Mereka benar-benar berminat dengan cara teknologi boleh meningkatkan perkara yang mereka lakukan.”
Del Villar, yang minat komputernya juga termasuk mengajar belia cara membuat kod, berkata dia tidak sabar-sabar untuk menjadikan aplikasi Smart Spray lebih baik dan berguna. Fasih berbahasa Sepanyol, serta bahasa Inggeris, dia merancang untuk menterjemahkan apl itu ke dalam bahasa Sepanyol. Terjemahan bahasa lain juga sedang dalam usaha.
Kini pasukan sedang mencari maklum balas untuk menambah baik apl. "Kami berharap penanam akan menerimanya," kata Nansen, "dan membantu kami mencari cara untuk memperbaikinya."
Satu maklum balas daripada Eric Flora, pembangunan lapangan global dan pengurus Crop Enhancement, Inc., Paso Robles: “Saya rasa Smart Spray ialah alat yang sangat membantu untuk penanam dan penasihat sebagai panduan untuk memilih petua semburan, jumlah semburan, kelajuan traktor dan faktor penting lain untuk memaksimumkan liputan penyembur. Menggunakan kad semburan ialah cara terbaik dan paling mudah untuk mengetahui, jika anda menembusi di mana-mana dalam kanopi sasaran perosak anda adalah masalah meletakkan kad di mana perosak tertentu menyerang tuan rumah memberikan maklumat terbaik.”
Geran negeri, persekutuan dan industri, termasuk Suruhanjaya Strawberi California dan Inisiatif Penyelidikan Florikultur dan Nursery (FNRI) Perkhidmatan Penyelidikan Pertanian Jabatan Pertanian AS, membantu membiayai projek itu.
California menanam kira-kira 88 peratus daripada strawberi negara pada kira-kira 34,000 ekar di sepanjang pantai California, menurut Suruhanjaya Strawberi. Strawberi boleh didapati sepanjang tahun di California.
Di seluruh negeri, pengeluaran strawberi segar purata 50,000 paun setiap ekar setiap musim. Kira-kira 300 penanam strawberi berasal dari lima kawasan berbeza di California: Watsonville/Salinas, Santa Maria, Oxnard, Orange County/San Diego, dan Central Valley. Mereka termasuk keluarga petani berbilang generasi yang menanam strawberi organik dan konvensional.
Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang aplikasi Smart Spray, akses manual di https://bit.ly/2q3lsL3 atau hubungi Nansen di chrnansen@ucdavis.edu atau 530-752-2728.
- Kathy Keatley Garvey, UC Davis
Foto di atas: Pasukan Smart Spray: saintis komputer Gabriel Del Villar; ahli entomologi pertanian Christian Nansen dan saintis komputer/pelajar Alexander Recalde. Foto: Kathy Keatley Garvey