Дані з дрону забезпечують ранню ідентифікацію південної іржі на кукурудзі
Дослідники A&M AgriLife з Техасу виявили, що вони можуть прогнозувати спалахи епідемій південної іржі кукурудзи, використовуючи безпілотні повітряні системи, БПЛА або дрони , щоб запобігти економічним збиткам для виробників.
Стаття "Прогнозування іржі та старіння кукурудзи за допомогою феномних даних за допомогою алгоритмів машинного навчання", присвячена цій роботі, нещодавно була обрана для публікації журналом Scientific Reports. Провідним автором був Аарон ДеСальвіо, аспірант факультету ґрунтознавства та рослинництва програми «Генетика та геноміка» Техаського університету A&M.
Захист кукурудзи від південної іржі
Південна іржа є найбільш серйозним листяним захворюванням кукурудзи в районі Верхнього узбережжя Техасу, сказав Ісакейт. У деякі більш вологі роки, коли вирощуються сприйнятливі гібриди, може знадобитися обробка фунгіцидами, щоб мінімізувати втрати врожаю.
Він сказав, що південна іржа спостерігається щороку десь у штаті, але епідемії, що впливають на врожай, трапляються там, де часто йдуть дощі. Швидше за все, спочатку його побачать у Нижній долині Ріо-Гранде, тому що кукурудза садиться там першою, але він також торкнеться Прибережного вигину, Верхнього узбережжя, Блеклендс і Високих рівнин, які є останніми, де його можна побачити.
"Важкі епідемії цього захворювання не трапляються щороку", - сказав Ісакеїт. "Спорадичне виникнення хвороби ускладнює отримання надійних даних про сприйнятливість гібридів в результаті сортовипробувань".
Ісакеїт сказав, що рання ідентифікація дозволяє приймати обґрунтовані рішення та застосовувати фунгіциди для запобігання збиткам. Фунгіцид слід застосовувати при слабкому ступені ураження середньої та верхньої частини крони.
Мюррей сказав, що з наукової точки зору ця нова можливість прогнозувати спалах південної іржі кукурудзи на ранньому етапі дуже цікава, тому що вона може допомогти контролювати врожай на критичних стадіях, коли південна іржа може завдати найбільших економічних збитків виробникам.
За словами ДеСальвіо, завдяки аналізу даних вони виявили позитивну кореляцію між присутністю південної іржі під час наливу зерна та врожайністю, що матиме практичне значення для методів точного землеробства.
"Як заводчик, я ніяк не можу знайти час, щоб робити нотатки про іржу", - сказав Мюррей. Тепер, за допомогою безпілотних літальних апаратів мені не потрібно цього робити, і ці інструменти точніші. Але найцікавіше для мене те, що ми можемо наблизити час наповнення зерна, яке дуже корелює з прогнозом урожайності зерна. Раніше це було практично неможливо.
При дослідженні південної іржі на листі з'являються помаранчеві порошкоподібні плями. За словами ДеСальвіо, сильна інфекція призводить до загибелі листя та передчасного старіння рослин, що перешкоджає повноцінному розвитку зерна.
"Спори цього патогену будуть занесені на південь США з тропічних районів Північної Америки і в більш вологі роки можуть стати проблемою тут, в Техасі", - сказав він. Минулий рік виявився одним із таких. Ми знайшли деякі візуальні маркери, отримані за допомогою дронів, які дозволили нам передбачити хворобу до того, як її можна було побачити неозброєним оком».
За словами Ісакеїт, південна іржа спочатку з'являється на нижньому листі, і в міру розвитку сезону патоген проникає вгору по рослині. Оскільки велика частина врожаю визначається середнім і верхнім листям, невелика кількість іржі на нижньому листі не є проблемою.
"Коли вживати заходів, визначається кількістю іржі та стадією зростання рослини, тому дрони стали на поміч фермерам - зауважив він.
У цьому дослідженні використовувалося високопродуктивне польове фенотипування БПЛА для збору аерофотознімків високої роздільної здатності елітних гібридів кукурудзи, посаджених у вегетаційні періоди 2020 і 2021 років. Команда змогла витягти рослинність та попередити захворювання.
На цьому малюнку у верхній половині показано кількість днів, протягом яких виконувався кожен політ дрону, а у нижній половині показані приклади того, як команда Texas A&M AgriLife оцінювала старіння
ДеСальвіо сказав, що багато з того, що він обговорює у своїй статті, було написане дослідниками, які вивчали іржу пшениці та інші хвороби кукурудзи та патогени, які люди раніше відстежували за допомогою дронів.
"Отже, ми напевно черпали натхнення в інших дослідників і віримо, що наше відкриття також допоможе дослідникам, які працюють з іншими культурами", - сказав він.
"Я думаю, що зрештою дрони дозволять виробникам, генетикам та дослідницьким програмам приймати більш обґрунтовані рішення про те, як керувати своїми землями, як керувати своїми полями, які лінії стійкіші, а які більш помірковано адаптовані до регіонів, у яких вони працюють".
Також читайте: