Насекомые вредители научились распознавать пестицидные области в поле и при неравномерной обработке мигрируют на безопасные участки для дальнейшего кормления. Исследователи предлагают оптимизировать контроль при помощи современных технологий

На фоне растущего интереса к привлечению дронов для пестицидной обработки культур группа ученых из Калифорнийского университета в Дэвиса разработала приложение для смартфонов. Об этом авторы инновации сообщают в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2021, на портале MDPI.

Обычные (синтетические) и органические пестициды нужны для борьбы с вредителями (насекомыми, сорняками, нематодами, болезнями и т. д.) практически во всех системах возделывания сельскохозяйственных культур.

Чаще всего препараты применяют в виде жидких составов, а в последние годы распыление пестицидов при помощи беспилотников становится коммерчески доступным. Однако, при такой практике существует проблема – качество покрытия.

Для распыления пестицидов с помощью дронов обычно требуется значительно меньший объем распыляемого раствора с более мелкими каплями, чем при наземном применении.

Широко признано, что мелкие распыляемые капли с меньшей вероятностью глубоко проникают в растительный покров по сравнению с более крупными.

Таким образом, при прочих равных, использование небольших объемов распыления (и, следовательно, также мелких капель распыления) может увеличить риск низкого и непостоянного покрытия.

Чем это чревато? Во-первых, плохие результаты обработки могут потребовать необходимость повторения распыления.

Такие повторы представляют собой дополнительные расходы для производителей, к тому же иногда затрудняются из-за юридических ограничений, поскольку многие пестициды могут применяться только определенное количество раз за каждый вегетационный сезон и / или имеют ограничения на минимальное время между повторными распылениями.

Кроме того, следует признать, что в случае членистоногих вредителей слабое и непостоянное покрытие означает: отдельным вредителям по факту предлагается выбор между листвой с инсектицидом или без него.

На обширных полях с плотным растительным насаждением разница может быть весьма значительной, то есть - некоторые участки имеют очень высокий уровень покрытия, а другие практически не содержат инсектицидов.

Учитывая, что особи членистоногих вредителей способны ассоциировать тактильные и / или обонятельные сигналы с данным инсектицидом (и, следовательно, с риском гибели), они покидают опасную зону.

Подобная «поведенческая устойчивость» (отказ от инсектицидов) была уже зарегистрирована во множестве и очень разных системах инсектицидов и вредителей, и формально определяется так: «Устойчивые насекомые могут обнаруживать опасность и избегать токсина. Насекомые могут просто перестать питаться, если они столкнутся с определенными инсектицидами, или покинут область, где произошло опрыскивание (например, они перемещаются на нижнюю часть опрыскиваемого листа, проникают глубже в растительный покров или улетают от целевой области)».

Наконец, есть причины для беспокойства по поводу возможных связей между низким и непостоянным охватом опрыскиванием пестицидами и долгосрочным риском эволюции физиологической резистентности у целевых популяций насекомых, сорняков и других вредителей.

С целью решения этих проблем создано приложение Smart Spray с водочувствительными распылительными картами для количественного определения покрытия.

Водочувствительные аэрозольные карты покрыты бромэтиловым синим, и при реакции с водой они становятся коричневыми / синими / пурпурными в зависимости от размера капель воды.

В экспериментальных условиях водочувствительные распылительные карты обеспечивают высокоточные предсказания объемного расхода и массы воды, наносимой во время обработки, в том числе, с дронов.

При благоприятных условиях распыления, то есть при высокой температуре, слабом ветре и низкой относительной влажности окружающей среды, рисунки на водочувствительных картах распыления демонстрируют четкое различие между синими / фиолетовыми каплями распыления и желтым фоном. Благодаря четкому контрасту, расчет покрытия пестицидами очень воспроизводим.

Важно подчеркнуть, что водочувствительные распылительные карты реагируют на влажность, а это означает, что они имеют ограниченное использование в чрезвычайно влажных условиях окружающей среды. Smart Spray включает в себя «фильтр влажности» для частичного устранения этой проблемы.

Использование водочувствительных карт в сочетании с количественной оценкой покрытия дает представление о способе оптимизации пестицидных обработок.

Тот факт, что современные водочувствительные распылительные карты легко доступны и просты в использовании (особенно когда охват распыления можно оценить в режиме реального времени с помощью таких приложений, как Smart Spray), они полезны для аграриев следующими способами:

  • для максимального повышения эффективности обработки,
  • для минимизации потерь урожая, вызванных вредителями, и потенциального уменьшения количества используемых пестицидов,
  • снижения риска развития устойчивости к пестицидам у целевых вредителей,
  • снижения риска сноса.

По статье группы авторов (Кристиан Нансен, Габриэль Дель Вильяр, Александр Рекальде, Элвис Альварадо, Кришна Ченнапрагада), опубликованной на портале www.mdpi.com.