Аэрофотосъёмка помогает найти укрытия хлопкового долгоносика

В 2015 году производители хлопка в США потратили 20 миллионов долларов на мониторинг и борьбу с хлопковым долгоносиком. Вредитель продолжает поражать хлопок в долине Нижнего Рио-Гранде — самом южном хлопкосеющем регионе США. Чтобы насекомые не находили убежища в растениях, фермеры после сбора урожая скашивают стебли и могут обрабатывать их гербицидами.

Однако субтропический климат долины часто мешает этим мерам из-за сильных осенних дождей. Хотя хлопчатник чувствителен к заморозкам, тёплые зимы в регионе снижают вероятность вымерзания, что повышает шансы на отрастание растений и создание круглогодичных убежищ для долгоносика. Обнаружение такого «отросшего хлопка», часто разбросанного по обширным или труднодоступным полям, — серьёзная проблема.

Учёные Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) в Колледж-Стейшн (Техас) нашли способ использовать цифровые изображения с аэрофотосъёмки для выявления отросшего хлопка, чтобы затем целенаправленно обрабатывать его. Метеоролог Джон Вестбрук, энтомолог Чарльз Су и инженер-агроном Чэнхай Ян ожидают быстрого внедрения их подхода, поскольку недавние дожди затруднили скашивание стеблей, повысив риск вспышки численности долгоносика.

Метод исследования

Учёные выращивали хлопчатник, затем проводили дефолиацию и скашивание. Было выполнено девять полётов самолёта на высоте около 1000 футов, оснащённого двумя цифровыми камерами. Одна камера снимала в цвете, другая — в инфракрасном спектре. Съёмка велась в период роста и в течение примерно 2 месяцев после уборки и измельчения стеблей.

Изображения анализировались с помощью ПО, которое присваивало каждому пикселю спектральные полосы в зависимости от типа поверхности: голая почва, сорняки или листья хлопчатника.

Параллельно проводились наземные обследования с измерением высоты и ширины растений. Для оценки отражательной способности растений и почвы использовались ручные гиперспектральные радиометры. Также фиксировалась температура воздуха после уборки, и её коррелировали с размерами отросших растений, чтобы предсказать момент, когда они станут заметны с воздуха.

Результаты

Аэрофотосъёмка позволяет обнаружить отросший хлопчатник, когда ширина его листового полога достигает 8–12 дюймов. На основе данных о температуре и размерах растений была разработана модель для прогнозирования сроков достижения отросшими растениями обнаруживаемых размеров в зависимости от температурных условий.