Três alunos do último ano da Virginia Tech pesquisaram como os drones poderiam identificar a umidade do solo para um projeto de classe no curso de Monitoramento e Análise do Meio Ambiente do professor Kang Xia da Escola de Ciências Vegetais e Ambientais.
Matt Darrah, Grady Hesse e Ryan Humphry do Escola de Ciências Vegetais e Ambientais foram introduzidos na agricultura de precisão como uma prática de gestão onde dispositivos de pesquisa autónomos são enviados para recolher amostras de terra e solo para identificar rotineiramente áreas que necessitam de nutrientes suplementares.
“Vimos que houve trabalho feito no passado com drones para observar as diferenças na vegetação, mas não vimos nada sobre a previsão dos níveis de umidade do solo e do conteúdo de matéria orgânica do solo”, disse Hesse, de Berryville, Virgínia, graduado em ciências ambientais. .
Eles se perguntaram se isso poderia ser replicado com um drone.
“Isso pode ser inovador”, disse Darrah, de Las Vegas, Nevada, e formado em ciências ambientais. “Além de ser legal pilotar drones, pensamos que poderíamos participar de pesquisas potencialmente revolucionárias ainda na graduação.”
O estudo investigou dados do Índice de Vegetação Ajustado ao Solo (SAVI) e do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), dois índices espectrais do solo, coletados de drones para determinar os níveis de umidade do solo descoberto.
Este projeto de aprendizagem experimental acabou abrangendo uma variedade de disciplinas no Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida. O corpo docente envolvido no projeto estudantil incluía Song Li, professor associado da Escola de Ciências Vegetais e Ambientais especializado em genômica avançada e tecnologias de sensores, Sanaz Shafian, professor assistente da Escola de Ciências Vegetais e Ambientais, Shawn Jadrnicek, o gerente de fazenda da Homefield Farm da Virginia Tech e Xia. Li, Shafian e Xia são professores afiliados ao Centro de Inovação Avançada na Agricultura.
A Homefield Farm, uma parceria entre a Dining Services e a Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida e a única operação orgânica certificada de propriedade de uma universidade na Virgínia, foi o local da pesquisa dos estudantes. A fazenda de seis acres administrada por estudantes está localizada a 50,000 quilômetros a oeste do campus de Blacksburg e fornece cerca de XNUMX libras de produtos frescos para restaurantes e barracas agrícolas de Homefield no campus. A fazenda faz parte da Virginia Tech's Operação Fazenda Universitária, que também inclui a Fazenda Kentland.
“Com toda a ajuda do corpo docente e da equipe envolvida, este projeto de pesquisa tornou-se significativo para nós”, disse Darrah.
Os estudantes determinaram que é necessário mais trabalho nesta frente, particularmente o desenvolvimento de índices adequados para as propriedades do solo, incluindo a humidade do solo. O trio descobriu que a correlação entre os conjuntos de dados NDVI e SAVI era insignificante e não era forte o suficiente para um uso confiável.
No final do semestre, o grupo – junto com os demais alunos do curso – compartilhou esses resultados e descobertas via Zoom. O grupo discutiu suas imagens aéreas, como correlacionaram os resultados e muito mais.
“Minha parte favorita do projeto foi quando vimos nossos resultados”, disse Humphry, de Yorktown, Virgínia, também formado em ciências ambientais. “Vimos que podemos estar certos em alguns aspectos e errados em outros. Mas acho que foi impressionante ver o que conseguimos realizar em apenas um semestre durante uma pandemia.”
- Max Esterhuizen, Virginia Tech University
Matt Darrah, Grady Hesse e Ryan Humphry se preparam para pilotar um drone na Fazenda Homefield para medir a umidade do solo. Foto: Cortesia de Darrah, Hesse e Humphry