Eine Studie hat die optimale Höhe für eine Drohne ermittelt, um zu fliegen und Wüstenheuschrecken mit Biopestiziden zu bekämpfen, damit sie als Werkzeug zur Bekämpfung des verheerenden Ernteschädlings am effektivsten ist.
Violet Ochieng von der University of Nairobi, die für ihre Promotion betreut wurde. von Dr. Ivan Rwomushana – CABIs Senior Scientist, Invasive Species Management am Regionalzentrum für Afrika von CABI in Nairobi, stellte fest, dass eine Höhe von 10 Metern für die Drohne am besten geeignet ist, um Biopestizid auf die darunter liegende Wüstenheuschrecke zu sprühen.
Ochieng, die erste Gewinnerin des Carol Ellison Science Award – der einem Studenten verliehen wird, der seine Forschung bei CABI durchführt – mit dem Ziel, seine Forschungserfahrung mit der Organisation zu bereichern, führte ihre Forschung durch, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Drohnen.
Die Forschung, die auch in Partnerschaft mit anderen Wissenschaftlern der Universität Nairobi, CABI und Astral Aerial Solutions durchgeführt wurde.
Die Wüstenheuschrecke ist eine der zerstörerischsten Wanderschädlinge der Welt. In den Jahren 2019-2020 waren laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) rund 20 Millionen Menschen in Äthiopien, Kenia, Somalia, Südsudan, Tansania und Uganda aufgrund von Wüstenheuschreckenschwärmen mit akuter Ernährungsunsicherheit konfrontiert.
In Kenia stellte der Ausbruch die schlimmste Heuschreckenplage seit 70 Jahren dar; Zu Spitzenzeiten kämpfte das Land mit über 500 Schwärmen in 28 der 47 Bezirke Kenias.
Die neue Studie hebt hervor, dass sich die derzeitigen Bekämpfungsmethoden zwar auf herkömmliche chemische Insektizide während der Invasion stützen, einige umweltfreundliche Biopestizide auf der Basis von Metarhizium acridum und Insektenwachstumsregulatoren jedoch auch bei vorbeugenden Bekämpfungsmaßnahmen eingesetzt werden können.
Ochieng sagte: „Der erfolgreiche Einsatz von Drohnen zur Bekämpfung von Schädlingen wie Heerwurm, Pflanzenzikaden und Blattläusen macht sie zu einer attraktiven Technologie, die das Potenzial hat, auch das Heuschreckenmanagement zu verbessern, insbesondere in unzugänglichen Gebieten sicherer und optimaler Einsatz von Drohnen zur Bekämpfung von Wüstenheuschrecken wurden nicht dokumentiert, bevor ich mit dieser Studie begann.“
„Das Management von Wüstenheuschrecken durch den Einsatz von Drohnentechnologie erscheint vielversprechend, wenn die Biopestizide in einer optimalen Höhe von 10 Metern ausgebracht werden und Standardarbeitsanweisungen eingehalten werden. Weitere Forschung könnte auch die Lücke in den Auswirkungen von Umweltparametern auf die Effizienz der Fluganwendung untersuchen. “
Um die optimale Höhe zum Sprühen von Metarhizium acridum auf die Heuschrecken zu testen, wurde die Drohne in fünf verschiedenen Höhen geflogen: 2,5 Meter, 5 Meter, 7,5 Meter, 10 Meter und 12,5 Meter.
Auf jeder Höhe sprühte die Drohne die Tintenmischung auf Sprühkarten, die am Boden befestigt waren, um die Tröpfchendichte zu approximieren und sie mit der Standard-Tröpfchendichte zu vergleichen, die für die Bekämpfung von Wüstenheuschrecken empfohlen wird.
Um die Wirksamkeit von M. acridum und die Wirksamkeit von Drohnen bei seiner Anwendung zu beurteilen, wurden 50 Gramm Sporen in 1 Liter Diesel gemischt und auf lebende Heuschrecken in Käfigen verschiedener Stadien (3. und 4. Erscheinungsstadium sowie die Erwachsenen) gesprüht; Sie wurden 21 Tage lang in einem kontrollierten Raum überwacht und ihre Sterblichkeit wurde bestimmt.
Die Unterschiede in der Tröpfchendichte zwischen den getesteten Höhen waren signifikant, sagen die Wissenschaftler. Eine Höhe von 10 Metern entspricht der empfohlenen Standardtropfendichte im Bereich von 45 Tropfen/cm2.
Die Sterblichkeit variierte zwischen den Entwicklungsstadien der Heuschrecken innerhalb und zwischen den Höhen. Die Überlebenswahrscheinlichkeit variierte zwischen den Höhen für das 3. Stadium, das 4. Stadium und Erwachsene. Alle Entwicklungsstadien der Wüstenheuschrecke waren anfällig für Novacrid und das empfohlene Zielstadium ist das 3. Instar.
Dr. Rwomushana, ein Co-Autor des Papiers, sagte: „Diese Studie hat gezeigt, dass das Besprühen von Wüstenheuschrecken mit einer Drohne in einer beliebigen Höhe unter 10 Metern zu einer übermäßigen Ablagerung des Biopestizids führen kann, während Höhen über 10 Metern dazu führen können Unteranwendung, was die Exposition der Heuschrecken gegenüber Metarhizium-Sporen oder Pestizidmolekülen einschränken kann.
„Diese Studie hat gezeigt, dass das Sprühen eines Kontrollmittels aus einer bestimmten Höhe effektiver ist als andere getestete Höhen.“
Die Wissenschaftler kommen zu dem Schluss, dass die Ausrichtung auf die anfälligsten frühen Stadien auch im Hinblick auf die Dichte der Banden, die sofort kontrolliert werden, kostengünstig ist, im Gegensatz zu den weiblichen erwachsenen Wüstenheuschrecken, die mindestens eine Eierschale legen können, bevor sie nach geschätzten 21 Tagen sterben Novacrid-Anwendung.
Mehr Informationen:
Violet Ochieng‘ et al, Optimale Flughöhe für die Bekämpfung von Wüstenheuschrecken mit unbemannten Luftfahrzeugen (UAV), Drohnen (2023). DOI: 10.3390/drones7040233