La infección por hongos causa lesiones oscuras con costras en las hojas y la piel de la manzana, que deja el sabor intacto, pero efectivamente lo hace inviable.
"Es un gran problema, "Dice Peter Wagner, propietario de Applecrest Farm Orchards, un huerto de 110 acres en el sureste de New Hampshire. "Hace treinta años, se le permitió tener una costra en la manzana que probablemente medía 10 milímetros, o la mitad del tamaño de una moneda de diez centavos, sin ningún problema. Ahora no puedes poner nada de eso en el paquete de manzanas, por lo que hace que la manzana no sea comercializable ".
La sarna de la manzana es un problema menor en las regiones más secas, como el estado de Washington. Pero en lugares como Nueva York, Nueva Hampshire, Vermont o Massachusetts, la sarna de la manzana es el patógeno número uno y la principal preocupación de los productores de manzanas.
En décadas recientes, los investigadores han logrado avances en la comprensión del ciclo de vida del hongo, por lo que los agricultores están fumigando menos de lo que solían hacerlo, con mejores resultados. Algunos agricultores incluso usan modelos predictivos, como el programa holandés RIMpro para pronosticar los mejores tiempos de pulverización. Pero la costra de la manzana sigue siendo una batalla persistente, y es especialmente difícil "" si no casi imposible "" para los agricultores orgánicos cultivar un cultivo libre de sarna.
Por eso, los investigadores de la Universidad de New Hampshire están trabajando en una nueva herramienta para combatir la costra de la manzana:los drones.
Los investigadores Matthew Wallhead y Kirk D. Broders están de pie con el prototipo de dron de costra de manzana.
"Cuando piensas en la producción de manzanas ahora, un productor necesita caminar por su huerto todos los días para asegurarse de que ve cualquier nueva plaga de insectos o cualquier nueva plaga de enfermedad que ingrese a un huerto, ”Dice el patólogo de plantas Kirk D. Broders, profesor asistente en UNH. "Pero cuando hablas de un 10, 20, Huerto de 100 acres, su capacidad para hacer eso a diario es casi imposible ".
Pero es posible con un pequeño vehículo aéreo no tripulado (UAV), o drone, llevando una cámara de infrarrojos que toma imágenes multiespectrales del huerto. Un programa de computadora procesa las longitudes de onda en cada píxel, lo que permite afinar los colores y las temperaturas ”“ y localizar la costra de la manzana.
La costra de la manzana es visible en algunas hojas caídas.
El fitopatólogo de UNH, Kirk D. Broders, sostiene una manzana con una costra.
Matthew Wallhead señala el 'cerebro' del dron.
"Si tuvieras un UAV que tuviera la capacidad de subir una vez al día, tomar una imagen digital o varias imágenes digitales "" tanto en infrarrojos como en el espectro normal; en realidad, podría monitorear su huerto usando $ 2, 000 UAV, ”Dice Broders.
El estudiante de posgrado Matthew Wallhead dirige el proyecto en UNH, y construyó el primer sistema de este tipo este verano por alrededor de $ 2, 400. Incluye un dron de vigilancia de bajo costo de una startup de Massachusetts llamada Rotary Robotics "" aunque Wallhead prefiere el término UAV ya que "el término" dron "ha implicado tradicionalmente un sistema armado, ”, Dice, y dos cámaras digitales de apuntar y disparar. Wallhead eliminó los filtros infrarrojos de las cámaras mediante un tutorial en línea.
"Personas que recién ahora están comenzando a comprender lo que estos vehículos aéreos no tripulados son capaces de hacer".
"Convertimos una cámara de $ 100 en el equivalente a $ 4, 000 cámara te dará, eso es emocionante, ”Dice Wallhead. "Esta temporada se ha centrado en gran medida en ajustarlo y aprender a volar el avión de manera efectiva".
Broders dice que el objetivo final es desarrollar un sistema UAV de monitoreo de huertos que pueda venderse a los productores por menos de $ 2, 500, aunque estima que están a cinco años de un producto real.
No es la primera vez que se utilizan imágenes multiespectrales en la agricultura. Los investigadores han analizado plantas utilizando equipos de laboratorio, y las grandes operaciones agrícolas pueden contratar aviones para sobrevolar y tomar imágenes multiespectrales de grandes franjas de maíz o soja para monitorear la salud de los cultivos.
"Lo que estamos tratando de hacer es desarrollar un sistema que nos permita hacer cosas intermedias" "así que no a escala de laboratorio de una sola planta, y no en la escala de varios campos a la vez del avión, —Dijo Broders. "Estamos tratando de desarrollar un sistema de bajo costo que realmente pueda ser utilizado por investigadores individuales o por cultivadores individuales".
En Applecrest Farm, Peter Wagner llama a la perspectiva de un sistema de imágenes infrarrojas asequible que pueda usarse a diario, "Bastante impresionante".
"Creo que es un gran esfuerzo" "no hay duda" "en particular, el hecho de que la mayoría de las costras que no erradicamos suelen producirse en la parte superior del árbol, —Dijo Wagner. "En los viejos tiempos con grandes árboles, podría subir y mirar a su alrededor ”“ lo cual lleva mucho tiempo ”“ pero ahora con las nuevas plantaciones, los árboles son más jóvenes, menor, y es más difícil escalar porque las extremidades no son tan fuertes ".
Wallhead y Broders imaginan a los productores de manzanas utilizando el sistema de cámara de drones junto con los modelos predictivos para la sarna de la manzana ”“ los datos en tiempo real que les dicen a los agricultores cuándo deben fumigar.
Matthew Wallhead traza un hipotético curso de piloto automático para el dron.
"El UAV es realmente solo una herramienta que estamos usando para administrar la sarna de la manzana, porque la costra de la manzana es tan difícil de controlar, —Dijo Broders. “Estamos utilizando nuestro modelo predictivo para mejorar la aplicación de compuestos certificados orgánicamente. Estamos utilizando el UAV para la detección temprana. Y luego, siempre que sea posible, estamos utilizando variedades resistentes para ayudarnos también a reducir los aportes de fungicidas y brindar un mejor control ".
Una variedad resistente a la sarna que crece en el huerto de investigación experimental en Woodman Farm de UNH es Crimson Crisp, producto de la colaboración entre Purdue University, Rutgers y la Universidad de Illinois.
Si bien la sarna de la manzana es la principal preocupación en el este de EE. UU., los datos multiespectrales también se pueden utilizar para detectar otros problemas ”“ desde el daño causado por los insectos hasta la deficiencia de nitrógeno. Aplicaciones precisas de fertilizantes, pesticidas y fungicidas significan que los productores están usando menos, que es mejor para el medio ambiente y los consumidores "", así como para el resultado final del agricultor.
Los drones incluso podrían usarse para monitorear la salud de los bosques, escaneo en busca de enfermedades o escarabajos invasores.
"Creo que tiene aplicaciones incluso más allá de la agricultura, —Dijo Broders. "Y creo que hay varias personas que recién ahora están comenzando a comprender lo que estos vehículos aéreos no tripulados son capaces de hacer".
