Tre senior della Virginia Tech hanno studiato come i droni potrebbero identificare l'umidità del suolo per un progetto di classe nel corso di monitoraggio e analisi dell'ambiente del professor Kang Xia della Scuola di scienze vegetali e ambientali.
Matt Darrah, Grady Hesse e Ryan Humphry del Scuola di Scienze Vegetali e Ambientali sono stati introdotti nell’agricoltura di precisione come pratica di gestione in cui vengono inviati dispositivi di rilevamento autonomi per raccogliere campioni di terreno e suolo per identificare regolarmente le aree che necessitano di nutrienti supplementari.
"Abbiamo visto che in passato è stato svolto del lavoro con i droni per osservare le differenze nella vegetazione, ma non abbiamo visto nulla sulla previsione dei livelli di umidità del suolo e del contenuto di materia organica del suolo", ha affermato Hesse, di Berryville, Virginia, laureato in scienze ambientali. .
Si chiedevano se questo potesse essere replicato con un drone.
"Potrebbe essere rivoluzionario", ha detto Darrah, di Las Vegas, Nevada, e laureata in scienze ambientali. "Oltre ad essere interessante pilotare i droni, abbiamo pensato che avremmo potuto prendere parte a ricerche potenzialmente rivoluzionarie come studenti universitari."
Lo studio ha analizzato i dati dell’indice SAVI (Soil Corrected Vegetation Index) e dell’indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), due indici spettrali per il suolo, raccolti dai droni per determinare i livelli di umidità del suolo nudo.
Questo progetto di apprendimento sperimentale alla fine ha compreso una varietà di discipline nel College of Agriculture and Life Sciences. Tra i docenti coinvolti nel progetto studentesco figurano Song Li, professore associato presso la Scuola di scienze vegetali e ambientali specializzato in genomica avanzata e tecnologie dei sensori, Sanaz Shafian, professore assistente presso la Scuola di scienze vegetali e ambientali, Shawn Jadrnicek, il direttore agricolo della Homefield Farm della Virginia Tech e Xia. Li, Shafian e Xia sono docenti affiliati alla Centro per l'innovazione avanzata in agricoltura.
Il luogo della ricerca degli studenti è stato l'Homefield Farm, una partnership tra Dining Services e il College of Agriculture and Life Sciences e l'unica azienda biologica certificata di proprietà di un'università della Virginia. La fattoria di sei acri gestita da studenti si trova a otto miglia a ovest del campus di Blacksburg e fornisce circa 50,000 libbre di prodotti freschi ai centri di ristorazione e allo stand agricolo di Homefield nel campus. L'azienda agricola fa parte di Virginia Tech Operazione di fattoria universitaria, che comprende anche Kentland Farm.
"Con tutto l'aiuto dei docenti e del personale coinvolto, questo ha reso questo progetto di ricerca significativo per noi", ha affermato Darrah.
Gli studenti hanno stabilito che è necessario ulteriore lavoro su questo fronte, in particolare lo sviluppo di indici adeguati per le proprietà del suolo, compresa l’umidità del suolo. I tre hanno scoperto che la correlazione tra i set di dati NDVI e SAVI era insignificante e non abbastanza forte per un utilizzo affidabile.
Alla fine del semestre, il gruppo – insieme agli altri studenti del corso – ha condiviso questi risultati e scoperte tramite Zoom. Il gruppo ha discusso le immagini aeree, il modo in cui hanno correlato i risultati e altro ancora.
"La mia parte preferita del progetto è stata quando abbiamo visto i nostri risultati", ha detto Humphry, di Yorktown, Virginia, anche lui laureato in scienze ambientali. “Abbiamo visto che potremmo avere ragione in alcuni aspetti e torto in altri. Ma penso che sia stato impressionante anche solo vedere cosa siamo riusciti a realizzare in un solo semestre durante una pandemia”.
- Max Esterhuizen, Virginia Tech University
Matt Darrah, Grady Hesse e Ryan Humphry si preparano a pilotare un drone alla Homefield Farm per misurare l'umidità del suolo. Foto: per gentile concessione di Darrah, Hesse e Humphry