Welkom bij
Moderne landbouw
!
De schimmelinfectie veroorzaakt donkere schurftige laesies op de bladeren en de schil van de appel, waardoor de smaak onaangetast blijft, maar maakt het in feite onverkoopbaar.
“Het is een enorm probleem, ’, zegt Peter Wagner, eigenaar van Applecrest Farm Orchards, een boomgaard van 110 hectare in het zuidoosten van New Hampshire. "Dertig jaar geleden, je mocht een korstje op je appel hebben van waarschijnlijk 10 millimeter, of de helft van een dubbeltje, zonder enig probleem. Nu kun je dat allemaal niet in het appelpakket stoppen, dus het maakt de appel onverkoopbaar.”
Appelschurft is minder een probleem in drogere streken, zoals de staat Washington. Maar in plaatsen als New York, New Hampshire, Vermont of Massachusetts, Appelschurft is de belangrijkste ziekteverwekker en de grootste zorg van appeltelers.
In de afgelopen decennia, onderzoekers hebben vooruitgang geboekt in het begrijpen van de levenscyclus van de schimmel, dus boeren sproeien minder dan vroeger, met betere resultaten. Sommige boeren gebruiken zelfs voorspellende modellen, zoals het Nederlandse programma RIMpro om de beste spuittijden te voorspellen. Maar appelschurft is nog steeds een hardnekkige strijd, en het is vooral moeilijk "" zo niet bijna onmogelijk "" voor biologische boeren om een korstvrij gewas te telen.
Daarom werken onderzoekers van de University of New Hampshire aan een nieuwe tool om appelschurft te bestrijden:Drones.
Onderzoekers Matthew Wallhead en Kirk D. Broders staan met het prototype appelschurft-drone.
"Als je nu aan de appelteelt denkt, een teler moet elke dag door zijn boomgaard lopen om er zeker van te zijn dat hij nieuwe insectenplagen of nieuwe ziekteplagen ziet die in een boomgaard komen, ” zegt plantenpatholoog Kirk D. Broders, een assistent-professor aan de UNH. “Maar als je het hebt over een 10, 20, 100 hectare grote boomgaard, je vermogen om dat dagelijks te doen is bijna onmogelijk.”
Maar het is mogelijk met een klein onbemand luchtvaartuig (UAV), of drone, met een infraroodcamera die multispectrale beelden van de boomgaard maakt. Een computerprogramma kraakt de golflengten in elke pixel, waardoor het mogelijk wordt om kleuren en temperaturen aan te scherpen en appelschurft te lokaliseren.
Appelschurft is zichtbaar op sommige gevallen bladeren. 
UNH-plantenpatholoog Kirk D. Broders houdt een appel omhoog met een korstje. 
Matthew Wallhead wijst op het 'brein' van de drone. “Als je een UAV had die eenmaal per dag omhoog kon gaan, neem een digitale afbeelding of meerdere digitale afbeeldingen "" zowel in infrarood als dan in normaal spectrum - u zou uw boomgaard kunnen bewaken met een $ 2, 000 UAV, ’, zegt Broders.
Afgestudeerde student Matthew Wallhead leidt het project bij UNH, en bouwde het eerste dergelijke systeem deze zomer voor ongeveer $ 2, 400. Het bevat een goedkope bewakingsdrone van een startup uit Massachusetts genaamd Rotary Robotics "", hoewel Wallhead de voorkeur geeft aan de term UAV omdat "de term 'drone' traditioneel een bewapend systeem impliceert, "zegt hij - en twee digitale camera's voor richten en schieten. Wallhead verwijderde de infraroodfilters van de camera's met behulp van een online tutorial.
‘Mensen die nu pas beginnen te begrijpen waartoe deze onbemande luchtvaartuigen in staat zijn.’
"We hebben een camera van $ 100 omgezet in het equivalent van wat een $ 4, 000 camera geeft je, dus dat is spannend, ', zegt Wallhead. "Dit seizoen was grotendeels gericht op het afstemmen en het effectief leren vliegen met het vliegtuig."
Broders zegt dat het uiteindelijke doel is om een UAV-systeem voor boomgaardbewaking te ontwikkelen dat voor minder dan $ 2 aan telers kan worden verkocht. 500, hoewel hij schat dat ze vijf jaar verwijderd zijn van een echt product.
Het is niet de eerste keer dat multispectrale beeldvorming in de landbouw wordt gebruikt. Onderzoekers hebben planten geanalyseerd met behulp van laboratoriumapparatuur, en grote landbouwbedrijven kunnen vliegtuigen inhuren om over te vliegen en multispectrale beelden te maken van grote delen van maïs of sojabonen om de gezondheid van gewassen te bewaken.
"Wat we proberen te doen, is een systeem ontwikkelen waarmee we dingen tussendoor kunnen doen", dus niet op laboratoriumschaal voor één fabriek, en niet op de schaal van meerdere velden tegelijk, ', aldus Broders. "We proberen een goedkoop systeem te ontwikkelen dat zowel door individuele onderzoekers als door individuele telers kan worden gebruikt."
Bij Applecrest Farm, Peter Wagner noemt het vooruitzicht van een betaalbaar infraroodbeeldvormingssysteem dat dagelijks kan worden gebruikt, “best geweldig.”
"Ik denk dat dat een geweldige onderneming is "" geen twijfel "" vooral het feit dat de meeste korst die we niet uitroeien zich meestal aan de top van de boom voordoet, ' zei Wagner. “Vroeger met grote bomen, je zou naar boven kunnen klimmen en rondkijken "" wat tijdrovend is "" maar nu met de nieuwe aanplant, de bomen zijn jonger, kleiner, en het is moeilijker om te klimmen omdat de ledematen niet zo sterk zijn.”
Wallhead en Broders stellen zich voor dat appeltelers het drone-camerasysteem gebruiken in combinatie met de voorspellende modellen voor appelschurft, de realtime gegevens die boeren vertellen wanneer ze moeten spuiten.
Matthew Wallhead stippelt een hypothetische koers voor de automatische piloot uit voor de drone.
"De UAV is eigenlijk maar één hulpmiddel dat we gebruiken om appelschurft te beheren, omdat appelschurft zo moeilijk te bestrijden is, ', aldus Broders. "We gebruiken ons voorspellende model om de toepassing van biologisch gecertificeerde verbindingen te verbeteren. We gebruiken de UAV voor vroege detectie. En dan waar mogelijk, we gebruiken resistente variëteiten om ons ook te helpen de input van fungiciden te verminderen en een betere controle te bieden."
Een schurftresistente variëteit die groeit in de experimentele onderzoeksboomgaard van UNH's Woodman Farm is Crimson Crisp, het product van samenwerking tussen Purdue University, Rutgers en de Universiteit van Illinois.
Hoewel appelschurft de grootste zorg is in het oosten van de VS, de multispectrale gegevens kunnen ook worden gebruikt om andere problemen ”“ van insectenschade tot stikstofgebrek te detecteren. Gelokaliseerde toepassingen van kunstmest, pesticiden en fungiciden zorgen ervoor dat telers minder, wat beter is voor het milieu en de consumenten ”“, evenals voor het bedrijfsresultaat van de boer.
De drones kunnen zelfs worden gebruikt om de gezondheid van bossen te monitoren, scannen op ziekte of invasieve kevers.
“Ik denk dat het toepassingen heeft, zelfs buiten de landbouw, ', aldus Broders. "En ik denk dat er een aantal mensen zijn die nu pas beginnen te begrijpen waartoe deze onbemande luchtvaartuigen in staat zijn."
