Os dados do sensor de umidade das folhas melhoram a produção de cerejas

Leaf wetness sensor data improve cherry production

Em julho de 2013, Lav Khot, professor de Engenharia de Sistemas Biológicos na Universidade Estadual de Washington, e sua equipe estavam no campo observando como as cerejas eram colhidas, pesadas e transportadas quando, de repente, um helicóptero começou a circular em torno de um bloco de pomar próximo.

Quando o Dr. Khot perguntou ao produtor sobre isso, ele disse: "Choveu ontem à noite e estamos tentando secar as copas das árvores". O produtor disse a Khot que as cerejas são suscetíveis a rachaduras se a umidade permanecer nas frutas por muito tempo, por isso eles contratam helicópteros para sobrevoar seus pomares e remover a água das frutas e das folhas, na esperança de evitar a perda de frutas.

Decisões orientadas por dados

As cerejas frescas do mercado são um negócio lucrativo. É assim que os produtores podem pagar os cerca de US$ 25 mil que custam o aluguel dos helicópteros a cada temporada. Eles tentam fazer tudo o que podem para impedir qualquer rachadura ou divisão, mas, curiosamente, o Dr. Khot diz que as decisões dos produtores são totalmente influenciadas pela emoção. "Se houver um evento de chuva, o agricultor ficará ansioso e contratará pilotos para pilotar o helicóptero."

O Dr. Khot queria saber se poderia ajudar os produtores de cereja a tomar suas decisões com base em dados reais. Ele e seu pós-doutorando, Dr. Jianfeng Zhou, estão usando sensores de umidade das folhasPHYTOS 31 para determinar se e por quanto tempo há água nas copas das árvores após um evento de chuva. O Dr. Khot espera que os dados desses sensores ajudem os produtores a decidir se faz sentido ou não pilotar o helicóptero.

Por que as cerejas se partem?

Nem todas as variedades de cereja racham, mas as variedades com alto teor de açúcar racham, pois a casca fica fina durante a maturação. Há duas hipóteses associadas à divisão ou rachadura da fruta:

Irrigação: A alta disponibilidade de água no solo quando a fruta está amadurecendo (algumas semanas antes da colheita) incentiva as árvores a absorver mais água, fazendo com que a fruta se parta.
Água da chuva: A chuva se acumula na tigela do caule da cereja ou fica pendurada no fundo e é lentamente absorvida pela fruta ao longo do gradiente de potencial osmótico. A fruta começará a se dividir devido ao aumento da pressão dentro da casca.
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Pesquisa da eficácia da secagem por helicóptero

Há duas abordagens para a secagem de dosséis. Uma delas usa um pulverizador que produz um vento cruzado que se move lateralmente através dos dosséis, enquanto a outra usa o downwash das pás do helicóptero. O Dr. Khot e seu assistente de pesquisa fizeram experimentos com velocidades de vento cruzado para ver quanto vento estava sendo gerado e quanta água estava realmente sendo dispersa. O Dr. Khot comentou: "Fomos ao pomar da WSU e usamos o pulverizador em duas configurações para ver como a água era removida e quanto vento passava pelas copas das árvores em um determinado período de tempo". Eles obtiveram sucesso tanto na remoção da água das árvores quanto na medição com os sensores de umidade das folhas. No entanto, eles iniciaram as medições depois que as cerejas amadureceram e, por isso, não puderam associá-las a rachaduras.

Um problema com o uso de helicópteros é que eles são extremamente perigosos. Os acidentes não são incomuns e, infelizmente, os pilotos já morreram. A equipe também avaliará a eficácia de um helicóptero não tripulado de tamanho médio para testar se ele pode produzir uma corrente de ar suficiente para secar as cerejas e compará-lo com os helicópteros tripulados. O Dr. Khot diz: "Os helicópteros são grandes e difíceis de voar perto das copas, mas podemos programar o drone não tripulado para voar perto da copa e se livrar da água com segurança". A Digital Harvest e a Yamaha, que estão apoiando esse aspecto da pesquisa, receberam uma isenção da FAA para que possam testar seu helicóptero não tripulado.

Plantation of cherry trees in springtime.

Rows of cherry trees in an orchard on a cloudy day

Diferentes arquiteturas de árvore

A equipe do Dr. Khot fez seus primeiros experimentos em arquiteturas tradicionais de cerejeiras (imagine uma árvore típica), mas este ano eles realizarão seus experimentos em árvores que são treinadas em forma de "Y" ou completamente verticais. Os pesquisadores desenvolveram essas novas arquiteturas para facilitar a colheita e o gerenciamento, mas o Dr. Zhou diz que haverá menos variabilidade na copa e, portanto, resultados mais interpretáveis em comparação com a arquitetura tradicional das árvores, em que a velocidade do vento é mais heterogênea em toda a copa.

Impacto econômico

O Dr. Khot diz que o impacto econômico da solução do problema da rachadura da cereja pode ser enorme, já que os produtores sofrem grandes perdas todos os anos. Um ex-produtor ressaltou esse fato quando observou que eles perdiam uma safra a cada quatro. Mas também pode haver outros benefícios. As implicações dessa pesquisa podem levar à solução de outros problemas dos produtores, como o gerenciamento de doenças e pragas. "A WSU já tem um bom programa AgWeatherNet em que monitoramos o clima fora das árvores em diferentes locais, mas não dentro das copas. Se tivéssemos algum equipamento de sensoriamento inteligente, como o sensor de umidade das folhas na copa das árvores, monitorando o nível de umidade em um ciclo de 24 horas, poderíamos desenvolver alguns modelos com base na umidade e relacioná-los ao número de pragas em diferentes locais do pomar. Isso é algo de que todo produtor pode se beneficiar."

Conheça o sensor de umidade das folhasPHYTOS 31

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