Công cụ giúp theo dõi côn trùng bay theo gió

Nông dân muốn kiểm soát hiện tượng nhiễm sâu đục thân phải có dự đoán về chuyển động của sâu bệnh, dựa trên báo cáo từ các khu vực khác và kinh nghiệm trước đó. Dự báo sai có thể sẽ gây thiệt hại lớn: loài sâu hại này gây tổn thất cho người trồng bông khoảng 200 triệu USD/năm.

Các nhà khoa học của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) ở College Station, Texas đã chỉ ra rằng, những tín hiệu thường xuyên thu thập được qua mạng lưới ra-đa Doppler của Cơ quan Khí tượng Quốc gia (NWS) có thể được sử dụng như một hệ thống cảnh báo sớm để theo dõi sâu đục thân ngô (earworms) và sâu bệnh khác di chuyển vào ban đêm.

Nhà khí tượng học John Westbrook và Ritchie Eyster tại Trung tâm Nghiên cứu nông nghiệp đồng bằng phía Nam ở College Station trực thuộc Cơ quan Nghiên cứu nông nghiệp (ARS) đã tập trung vào khả năng của thế hệ ra-đa thời tiết kế tiếp hay còn gọi là NEXRAD.

Với hơn 150 cài đặt trên mặt đất khắp nước Mỹ, NEXRAD quan trắc điều kiện thời tiết bằng cách quét qua bầu khí quyển 5 - 10 phút/lần và đọc các năng lượng phản xạ bởi mưa, tuyết và lượng mưa khác. Các thuật toán thường loại bỏ năng lượng phản xạ bởi côn trùng đang bay, nhưng các nhà khoa học đã sử dụng NEXRAD và tín hiệu ra-đa khác để theo dõi loài chim, dơi và côn trùng.

Westbrook và Eyster đã thu được dữ liệu NEXRAD trong 15 ngày từ cài đặt NWS ở Brownsville, Texas, để xem xét xem liệu có thể sử dụng nó để làm cho số lượng sâu bướm đục thân ngô (earworm) và xác định mô hình chuyển động của chúng trong thời gian di chuyển cao điểm từ cánh đồng ngô ở Lower Rio Grande Valley hay không.

Các nhà nghiên cứu đã đo lại các thuộc tính của ra-đa kết hợp với mật độ trên không của bướm đêm ở độ cao lên đến 3.900 feet, sử dụng dữ liệu lưu trữ NEXRAD thu thập vào năm 1996. Họ so sánh nó với dữ liệu từ khoảng thời gian tương tự trước đây được thu thập bởi Wayne Wolf - một kỹ sư nông nghiệp của ARS đã nghỉ hưu, với một hệ thống ra-đa quét "X-band". Không giống như NEXRAD hoạt động liên tục, quá trình quét hệ thống X-band được thiết kế đặc biệt để theo dõi côn trùng, nhưng phải được thiết lập và theo dõi mỗi khi nó được sử dụng. Dữ liệu NEXRAD được công bố công khai và có thể được sử dụng mà không cần sử dụng bất kỳ chi phí vị trí hoặc giám sát nào, vì vậy nó sẽ ít tốn kém hơn.

Kết quả cho thấy, NEXRAD không chỉ có khả năng theo dõi các mô hình di cư của côn trùng, mà còn là thiết bị vượt trội so với các hệ thống X-band bởi vì nó cung cấp một phạm vi phát hiện lớn hơn và có thể xác định phương hướng và tốc độ của các loài côn trùng. Các kết quả của nghiên cứu này được công bố trên tạp chí International Journal of Biometeorology.

Vẫn cần phải có nghiên cứu thêm, nhưng nghiên cứu cải thiện gần đây có thể khiến cho việc sử dụng ra-đa NEXRAD trở nên dễ dàng hơn trong việc xác định tiềm năng phá hoại của sâu đục thân ngô (earworm). Ngoài ra, với các thuật toán chọn lọc, nó sẽ có thể theo dõi sâu xanh da láng, châu chấu và các loài côn trùng thân lớn khác.

Nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí Nghiên cứu nông nghiệp, số ra tháng 9 năm 2014.

Nguồn: Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam