W najnowszych badaniach naukowych drony okazały się skutecznym narzędziem w wykrywaniu i ocenie chorób buraka cukrowego.
Chwościk buraka – groźna choroba buraka cukrowego
Chwościk buraka, wywoływany przez grzyba Cercospora beticola, to jedna z najczęściej spotykanych i najgroźniejszych chorób liści buraka cukrowego, która dokucza rolnikom. Jej efektem są charakterystyczne ciemne plamy na liściach, które prowadzą do znacznych strat w plonach, ograniczając też efektywność produkcji cukru, innymi słowy doprowadza do niskiej polaryzacji.
Zobacz też: SBR i kauczukowate buraki - jakie zagrożenia czekają na plantatorów buraka cukrowego?
Dlaczego tradycyjne metody ochrony buraka przed chwościkiem zawodzą?
W kontrolowaniu tej choroby wyzwaniem jest nie tylko szybka produkcja zarodników grzyba, ale również jego wysoka zmienność genetyczna, przez co standardowe metody ochrony stają się mniej skuteczne.
Przypomnijmy, że w naszym reportażu rolnicy wspominali o chwościku, który mocno poraził buraki, a trzykrotne opryskiwanie fungicydowe nie rozwiązało tego problemu. Więcej szczegółów przeczytasz w artykule „Kampania buraczana: Cukrownie przeciążone, rolnicy mają nadwyżki buraków i problemy z odbiorem [Reportaż]”.
Tradycyjne metody walki z chwościkiem opierają się na stosowaniu fungicydów, wyselekcjonowanych odmian buraka odpornych na choroby oraz różnorodnych praktykach agrotechnicznych. Jednak ocena intensywności zakażenia przez człowieka bywa subiektywna i czasochłonna, co dodatkowo ogranicza skuteczność ochrony.
Czy drony mogą wykryć chwościka buraka? Niemieccy badacze sprawdzają
Naukowcy z Instytutu Badań nad Burakiem Cukrowym (IfZ) w Getyndze (Niemcy) rozpoczęli badania nad wykorzystaniem dronów wyposażonych w kamery multispektralne do identyfikacji zakażeń chwościkiem buraka. Badania te stanowiły bazę pracy doktorskiej dr. Abela Andree Barreto Alcantry, który za pomocą technologii multispektralnej badał skuteczność dronów w analizie rozwoju choroby.
Kamery multispektralne dronów odróżniają zdrowe i chore liście
Kamery multispektralne rejestrują światło odbite od roślin w różnych zakresach, co umożliwia uzyskanie obrazu o wysokiej rozdzielczości przestrzennej. Analiza tych obrazów pozwala na szybkie rozróżnienie zdrowych obszarów liści od tych porażonych chwościkiem, a także umożliwia odróżnienie zakażonych liści od gołej gleby. Dzięki automatycznej analizie pikselowej zdjęć drony mogą wspomagać ocenę intensywności zakażenia, a także częstotliwości jego występowania w obrębie pola.
Sztuczna inteligencja (AI) pomaga w szybkiej ocenie chorób buraka cukrowego
Jednym z przełomowych osiągnięć badań nad zastosowaniem dronów w rolnictwie jest wprowadzenie systemów opartych na sztucznej inteligencji (AI), które umożliwiają automatyzację analizy obrazów. Dzięki temu AI rozpoznaje parametry takie jak liczba zakażonych miejsc na liściach (częstość zakażenia) i intensywność objawów, co stanowi podstawę do podejmowania szybkich decyzji o konieczności zastosowania środków ochrony roślin.
Zintegrowana ochrona buraków: AI minimalizuje użycie fungicydów
Systemy AI dostosowują modele analizy do specyfiki poszczególnych pól, co umożliwia precyzyjną ocenę stanu zdrowia upraw. Technologia ta pozwala rolnikom lepiej zarządzać chorobami dzięki punktowemu stosowaniu fungicydów, co ogranicza koszty i zmniejsza wpływ środków ochrony roślin na środowisko.
Badania IfZ wskazują na duży potencjał dronów w zintegrowanej ochronie buraka cukrowego, umożliwiając dokładną ocenę zakażeń i tworzenie map aplikacyjnych do precyzyjnego użycia środków ochrony roślin. Dzięki temu producenci mogą stosować fungicydy tylko tam, gdzie jest to konieczne, eliminując ryzyko nadmiernego stosowania chemikaliów na całym polu.
Czy są jakieś ograniczenia technologii dronów?
Choć drony oferują ogromne możliwości, naukowcy napotkali również wyzwania. Jednym z nich jest ograniczona rozdzielczość obrazów oraz trudności z identyfikacją chorób przy zmiennych warunkach oświetleniowych, co może wpłynąć na czułość systemu. Mimo to badacze planują dalsze prace nad optymalizacją technologii, aby zwiększyć jej dokładność oraz zdolność do wczesnego wykrywania objawów choroby.
W przyszłości nie tylko chwościk? Drony do wykrywania wielu patogenów
W przyszłości systemy te mogą zostać rozwinięte także na inne choroby buraka cukrowego, takie jak mączniak prawdziwy czy rdza, dzięki czemu możliwe będzie jednoczesne monitorowanie kilku patogenów.
Dalszy rozwój technologii multispektralnej oraz sztucznej inteligencji pozwoli na wprowadzenie systemów ostrzegania o chorobach dla producentów buraka cukrowego. Choć badania prowadzone są głównie w Niemczech, technologia ta może znaleźć zastosowanie także w Polsce.
Mkh na podst. eDiss Office - SUB Göttingen, Agrar Debatten
Fot: Czubiński
