Intelligente sprøjter klar til at transformere planteskoleindustrien

Producenter af landskabstræer, buske, vinstokke og stauder, som alle er kendt som planteskoleafgrøder, er klar til at vedtage en brancheomspændende ændring, som vil gavne hele samfundet. Forskere fra University of Tennessee Institute of Agriculture er blandt de landbrugsforskere, der skal hjælpe med at teste en nyudviklet teknologi, der vil give producenterne mulighed for at bruge betydeligt reducerede mængder af pesticider til at producere deres afgrøder.

Teknologien involverer revolutionerende ny sprøjteteknologi, der anvender en laser, sensorer og dyser med variabel hastighed sammen med en kompleks algoritme, der gør det muligt for sprøjten at "se" en plante, opdage dens størrelse, form og tæthed og påfør derefter lige den nødvendige mængde pesticid i realtid. Kaldes intelligent sprayteknologi, planteskoleejere kan snart købe udstyr, der kan reducere deres pesticidomkostninger med så meget som $230 pr. hektar produktion pr. sæson. Endnu bedre, teknologien er allerede tilgængelig som eftermontering af deres eksisterende sprøjteudstyr, hvilket reducerer de initiale omkostninger til at anvende teknologien.

Ikke alene vil intelligent sprayteknologi spare producenter for tusindvis af dollars, det vil reducere mængden af ​​fremtidige pesticider, der påføres i miljøet med uanede mængder. Nationalt, planteskoleproduktion bidrager med mere end 4,2 milliarder dollars til økonomien.

"Dette er et godt eksempel på multistatslig og multidisciplinær forskning, der fører til transformative ændringer i landbruget, " siger Amy Fulcher, en lektor i UT Institut for Plantevidenskab. Fulchers ekspertiseområde er bæredygtig prydplanteproduktion og landskabsforvaltning. Sammen med David Lockwood, professor i plantevidenskab, Fulcher står i spidsen for UTIAs deltagelse i denne USDA National Institute of Food and Agriculture-indsats, som er gjort mulig gennem Specialty Crop Research Initiative.

Arbejdet med den første af to bevillinger begyndte i 2009, med den anden bevilling, der finansierer forskning fra 2015—2020. Når det er afsluttet, UTIAs indsats vil have beløbet sig til næsten $435, 000. Lauren Fessler i UT Department of Plant Sciences og Wesley Wright i UT Department of Biosystems Engineering and Soil Science deltager også i undersøgelsen. Forskere fra andre stater med store børnehaver, frugt- eller nøddeproduktionsindustrier, herunder Ohio State University, Oregon State University, Clemson University og Texas A&M University, er også involveret i projektet. Heping Zhu, USDA-ARS, koordinerer det overordnede projekt.

I nyere undersøgelser, der blev foretaget af den intelligente sprøjte i april, maj og juni, efterhånden som træerne blev mere og mere tætte, reduceret pesticidvolumen med 70, 66, og 65 procent sammenlignet med en 50-gallon pr. acre ansøgning. Selvom vækstsæsonen er slut for 2018, planteproduktion og vedligeholdelse fortsætter året rundt. "Når planterne er i dvale, ser vi forstørrede besparelser, " siger Fulcher. Forskningen tyder på, at en femtedel til en ottendedel af mængden af ​​pesticider påføres ved brug af den intelligente sprøjteteknologi. Et erklæret mål i starten af ​​projektet var at reducere overanvendelse og usikkerhed forbundet med det nuværende pesticid. leveringssystemer, der anvendes i specialafgrødeproduktion.

Yderligere resultater fra test af teknologien indikerede, at afdrift fra pesticidapplikationer kan reduceres med så meget som 87 procent og sprøjtetab til jorden med 63 procent til så meget som 93 procent, alt sammen uden at miste pesticideffektiviteten.

I Tennessee testes eftermonterede sprøjter i Hale and Hines Nursery i Warren County og Oren Woodens Apple House i Bledsoe County.

"At se teknologien i aktion er virkelig interessant, " siger Fulcher. "Hver gang jeg demonstrerer det for grupper af udvidelsesagenter eller avlere, straks er de stille og begynder at optage videoer med deres telefoner. Jeg har bogstaveligt talt hørt et gisp fra en skare af planteskoleproducenter, da de så skyen af ​​pesticid dukke op fra en traditionel luftsprøjte og bevæge sig hen over marken sammenlignet med den synligt meget lettere, mere målrettet anvendelse fra prototypesprøjten."

Planteskoleproducenten James Hines er enig. "Hver gang jeg ser tilbage og ser tippene knipse af og på, Jeg synes, det er det fedeste nogensinde! Det har formentlig sparet os 60 procent på kemikalier med lige så god eller bedre kontrol. Det rammer alle planter og intet andet, " han siger.

Smart guidede systemer, en leverandør af præcisionslandbrug, fik for nylig licens til at kommercialisere teknologien og tager imod forudbestillinger fra producenter til eftermonteringssæt, der vil være tilgængelige i februar.

Fulcher mener, at den nye sprayteknologi har konsekvenser ud over planteskoleproduktion. "Jeg tror virkelig på, at teknologien vil revolutionere anvendelsen af ​​pesticider på tværs af landbruget, " hun siger.

I oktober, Fulcher var vært for en demonstration af teknologien i aktion på Hale and Hines Nursery under en brancheuddannelsesturné på International Plant Propagators' Society Southern Region Annual Conference i Chattanooga, Tennessee.