Исследование Корнелльского университета (Cornell University research)
На фото: Робот ультрафиолетового излучения по имени Торвальд (Thorvald) ночью делает обработку на опытно-исследовательских виноградниках Cornell AgriTech.
Роботы, оснащенные лампами ультрафиолетового света, которые бродят ночью по виноградникам – уже не фантастика. Они вполне доказали свою эффективность в уничтожении милдью винограда.
Исследователи из Cornell AgriTech в Женеве, Нью-Йорк, сотрудничали с SAGA Robotics в Норвегии для разработки первых коммерческих роботизированных устройств для сельскохозяйственных культур, и первые роботы с автономными транспортными средствами появятся на рынке в этом 2020 году.
Этой весной исследователи используют двух таких роботов для проведения полевых испытаний на виноградниках сорта Шардоне в двух районах в штате Нью-Йорк - на исследовательских виноградниках Корнелл АгриТех (Cornell AgriTech) в Женеве и Энтони Роад Вайн энд Ко (Anthony Road Wine Co), в Пенн-Ян (Penn Yan).
Исследования в Корнелле по использованию ультрафиолетового света для уничтожения милдью винограда начались в 1991 году, в то время как испытания в сотрудничестве с Университетом Флориды успешно контролировали мучнистую росу клубники в полевых испытаниях в течение последних четырех лет (Ультрафиолетовое облучение губительно для фитопатогенов).
Последние испытания УФ-излучения на винограде контролировали не только милдью, но и другую разрушительную болезнь - оидиум. Сотрудничество с другими университетами также привело к испытаниям ультрафиолета на таких культурах, как тыква, огурцы, хмель, базилик и промышленная конопля.
«Для винограда сорта Шардоне мы получили эффективное подавление мучнистой росы в течение двух лет с помощью обработок один раз в неделю», - говорит Дэвид Гадури (David Gadoury), старший научный сотрудник отдела фитопатологии и биологии растений в Cornell Agritech, руководитель данного исследовательского проекта.
Ультрафиолетовый свет - это прорыв в борьбе с милдью, возбудитель которой может адаптироваться к химическим противогрибковым фунгицидам за один сезон, что стоит химическим компаниям сотни миллионов долларов на разработку новых и новых препаратов.
«Повсюду, где выращивают виноград, производителям приходится беспокоиться о милдью», - говорит Лэнс Кадл-Дэвидсон (Lance Cadle-Davidson), кандидат наук, специалист по фитопатологии в Исследовательском отделе генетики винограда при Службе сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США в Женеве, адъюнкт-профессор кафедры фитопатологии Корнелла, партнер по исследовательскому проекту.
«Среднестатистический виноградарь будет распылять химические фунгициды для лечения милдью от 10 до 15 раз в год», - сказал Кадл-Дэвидсон.
Мучнистые росы, к которым относится и милдью винограда, развивались и эволюционировали совместно с растениями, на которые они нападают, в течение миллионов лет, и возбудители мучнистых рос сельскохозяйственных культур часто вырабатывают устойчивость к химическим препаратам. Но их эволюция также дала им слабость: адаптация к естественным световым циклам.
Ультрафиолетовый свет повреждает ДНК, хотя многие организмы разработали биохимическую защиту от этого повреждения, которое вызывается синим спектром, встречающимся в солнечном свете.
«Что позволяет нам использовать УФ- излучение для борьбы с этими патогенами растений – это то, что мы применяем его ночью», - сказал Гадури. «Ночью патогенные микроорганизмы не получают синий свет, и механизм их защиты не работает».
В то же время, исследователи используют лампы, которые дают низкую дозу ультрафиолета, убивая патоген, не нанося вреда растению. Техника также доказала свою эффективность против оидиума и некоторых насекомых-вредителей.
В более ранних испытаниях исследователи использовали массив УФ-ламп, установленных на тракторной тележке. Но такой метод менее практичен из-за ночного труда, необходимого для обработки виноградника. Роботы же являются автономными транспортными средствами, оснащенными массивами размером 2,4 на 1,2 м.
«Эти машины будут работать семь ночей в неделю, всю ночь напролет», - сказал Гадури.
Кадл-Дэвидсон также разрабатывает технологию визуализации в сотрудничестве с учеными из Университета Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University), которая будет обнаруживать и определять количество милдью на виноградных листьях.
«Сейчас мы находимся на версии 1.0 этой процедуры оработки виноградником УФ-роботом, который применяет одну и ту же дозу ультрафиолетового света к каждому побегу, независимо от того, болен он или здоров», - сказал Кадл-Дэвидсон. «Наше долгосрочное видение заключается в том, что мы сможем автоматически объединять эти методы обнаружения и обработки по всему винограднику».
Исследование поддержано грантами Министерства сельского хозяйства США (USDA), Исследовательского совета Норвегии (Research Council of Norway )и Нью-Йоркского института фермерства (New York Farm Viability Institute). Поддержку также оказали осветительные компании OSRAM и Asahi Glass Co.
Еще о роботах в виноградарстве:
Роботы на винограднике
Как робототехника будет влиять на сельское хозяйство в 2019 году
Разработка высокотехнологичной системы для улучшения обрезки
Франция представляет пятнадцать инновационных проектов для виноградарства
Готовы ли вы к механизации ручного труда на виноградниках?
