Tres estudiants de grau superior de Virginia Tech van investigar com els drons podrien identificar la humitat del sòl per a un projecte de classe al curs de Monitorització i Anàlisi del Medi Ambient del professor Kang Xia de l'Escola de Ciències Ambientals i Plantes.
Matt Darrah, Grady Hesse i Ryan Humphry de la Escola de Ciències Vegetals i Ambientals es van introduir a l'agricultura de precisió com una pràctica de gestió on s'envien dispositius d'enquesta autònoms per recollir mostres de terra i sòl per identificar de manera rutinària les àrees que necessiten nutrients suplementaris.
"Vam veure que s'havia treballat en el passat amb drons per observar les diferències de vegetació, però no vam veure res sobre la predicció dels nivells d'humitat del sòl i els continguts de matèria orgànica del sòl", va dir Hesse, de Berryville, Virgínia, llicenciat en ciències ambientals. .
Es van preguntar si això es podria replicar amb un dron.
"Això podria ser innovador", va dir Darrah, de Las Vegas, Nevada, i llicenciat en ciències ambientals. "A més de ser fantàstic fer volar drons, vam pensar que podríem participar en investigacions potencialment revolucionàries com a estudiants universitaris".
L'estudi va investigar les dades de l'índex de vegetació ajustat al sòl (SAVI) i l'índex de vegetació de diferència normalitzada (NDVI), dos índexs espectrals del sòl, recollits a partir de drons per determinar els nivells d'humitat del sòl nu.
Aquest projecte d'aprenentatge experimental finalment va abastar una varietat de disciplines Facultat d'Agricultura i Ciències de la Vida. El professorat implicat en el projecte estudiantil incloïa Song Li, professor associat de l'Escola de Ciències Vegetals i Ambientals especialitzat en genòmica avançada i tecnologies de sensors, Sanaz Shafian, professor assistent a l'Escola de Ciències Vegetals i Ambientals, Shawn Jadrnicek, gerent de granja de la granja Homefield de Virginia Tech i Xia. Li, Shafian i Xia són professors afiliats a la Centre d'Innovació Avançada en Agricultura.
Homefield Farm, una associació entre Dining Services i el Col·legi d'Agricultura i Ciències de la Vida i l'única operació orgànica certificada propietat d'una universitat de Virgínia, va ser el lloc de la recerca dels estudiants. La granja de sis acres, dirigida per estudiants, es troba a vuit milles a l'oest del campus de Blacksburg i ofereix unes 50,000 lliures de productes frescos als restaurants i a l'estand de la granja de Homefield al campus. La granja forma part de Virginia Tech's Operació de la granja universitària, que també inclou Kentland Farm.
"Amb tota l'ajuda del professorat i el personal implicat, es va convertir en un projecte de recerca significatiu per a nosaltres", va dir Darrah.
Els estudiants van determinar que cal treballar més en aquest front, especialment el desenvolupament d'índexs adequats per a les propietats del sòl, inclosa la humitat del sòl. El trio va trobar que la correlació entre els seus conjunts de dades NDVI i SAVI era insignificant i no prou forta per a un ús fiable.
Al final del semestre, el grup, juntament amb la resta d'estudiants del curs, va compartir aquests resultats i troballes a través de Zoom. El grup va discutir les seves imatges aèries, com van correlacionar els resultats i molt més.
"La meva part preferida del projecte va ser quan vam veure els nostres resultats", va dir Humphry, de Yorktown, Virgínia, també llicenciat en ciències ambientals. "Vam veure que podríem tenir raó en alguns aspectes i equivocats en d'altres. Però crec que va ser impressionant veure el que vam poder aconseguir en només un semestre durant una pandèmia".
- Max Esterhuizen, Universitat Tecnològica de Virginia
Matt Darrah, Grady Hesse i Ryan Humphry es preparen per fer volar un drone a Homefield Farm per mesurar la humitat del sòl. Foto: cortesia de Darrah, Hesse i Humphry