Känd för sin mångsidiga jordbruksproduktion, regionen Great Lakes erbjuder idealiska förhållanden för majs- och sojabönsproduktion. Än, dessa grödor är inte immuna mot den vita mögeln, nordlig majsbladsskimmel, och tjärfläckssjukdomar som hotar avkastningen.
Damon Smith, Extension specialist vid University of Wisconsin-Madison, är en utbildad epidemiolog med en passion för att leverera modeller för förutsägelse av växtsjukdomar i händerna på bönder via smartphone-appar.
"Jag vill se till att vi kan leverera forskningsbaserad information till en plattform som är lättillgänglig för så många människor som möjligt, säger Smith. "Det verkar naturligt att gå vägen för mobilappar eftersom alla har en smartphone nu."
Han och hans team har utvecklat tre gratisappar baserade på sjukdomsprognosmodeller. Två är för vitmögel (Sporecaster och Sporebuster) och en är för tjärfläck (Tarspotter). Fler är på gång för nordlig majsbladsfläck och grålövfläck.
Under utvecklingen av Sporecaster, Smith och hans team var tvungna att tänka om sjukdomscykeln och fokusera på väderparametrar. "Den här speciella sjukdomen är speciellt anpassad till vädret. Under året, inte bara förekomsten utan också svårighetsgraden av sjukdomen dikteras nästan uteslutande av vädret, " förklarar Smith.
Med detta alternativa tillvägagångssätt, de kunde förutsäga sannolikheten att svamp, som frigör sporer som infekterar sojabönorna med vitmögel, finns på ett fält.
Det finns andra förutsägelsessystem för vitmögel, men de är baserade på förekomsten av sjukdomen, vilket betyder att sojabönor redan är sjuka. Fungicider är inte botande, Smith säger, så om åkrar bara besprutas efter att sjukdomen är närvarande, du har missat din chans att bekämpa sjukdomen och slösat bort resan och pengarna för en ansökan.
Sporecaster på gården
Mike Cerny erkänner snabbt att, medan han drev jordbruk större delen av sitt liv, han har blivit överraskad av vitmögel mer än en gång. "När du har en app som denna, du kan spara pengar och bli en bättre bonde genom att veta vilka förhållanden som kan utlösa vitmögel och vilka som inte gör det, säger Walworth County, Wisconsin, odlare.
Sedan du använde appen, som han hjälpte Smith att grunda sanningen, Cerny har räddats två gånger från att göra onödiga svampdödande appliceringar på sin gård.
"Sporecaster har potential att spara $20 till $40 per acre, " han säger. "Jag har alla mina fält inlagda i appen i början av året, och jag kollar på dem minst en gång i veckan och till och med två gånger i veckan beroende på vädret.”
Sedan lanseringen 2018, Sporecaster har laddats ner 3, 500 gånger. Under högsäsong i juli 2019, appen körde runt 600 till 800 prognoser per dag.
Den medföljande appen till Sporecaster är Sporebuster, som är en avkastning på investeringen (ROI) kalkylator programmerad med ekonomiska modeller.
Lantbrukare som använder Sporebuster prissättningsscenarier baserat på deras verksamhet, och appen förutspår ROI eller break-even sannolikheter för att hjälpa till att välja den mest lönsamma svampdödande behandlingen.
Sporebuster utvecklades i samarbete med jordbruksekonomer och bygger på datamängder från 10 olika fungicidprogram som är vanliga i området kring de stora sjöarna.
Vad som är vid horisonten
Smith och hans team av doktorander fortsätter att göra förbättringar av noggrannheten i Sporecasters förutsägelser, vilket för närvarande ligger på cirka 80 %. På grund av den utbredda användningen av appen under 2019 och användarnas vilja att dela feedback och data, de har identifierat platserna där appen inte lyckades, och de utvärderar varför.
"Vi håller på att göra justeringar för att förbättra prestanda, säger Smith.
Dessutom, doktoranderna i labbet arbetar med att förstå hur sortresistens kan inkorporeras i modellen. Värdens mottaglighet kan påverka hur mycket vitmögel kommer att finnas på fälten, vilket Smith säger också kan påverka riskens riktighet.
"Om vi vet att en viss sort är mottaglig eller resistent mot vitmögel, vi kan ta hänsyn till det i förutsägelserna och förbättra noggrannheten på det sättet, också, " förklarar Smith.
Sporecasters ramverk används redan för att utveckla andra appar med liknande funktionalitet.
Tarspotter är en av dessa. Den här nya appen har genomgått en säsong av tester och kommer att genomgå ytterligare en 2020.
Cerny har varit involverad i Tarspotters utveckling, för. "Tjärfläck skrämde ur oss när den först kom ut eftersom det var så många okända för mig som bonde. Jag hade ett fält 2019 som gick från nästan fritt från tjärfläck till täckt inom cirka 10 dagar, " minns han. "Just då, tjärfläcken var så ny att vi inte hade någonstans att vända oss för information."
Smith förklarar att många sjukdomar, som tjärfläck och vit mögel, är lika när det gäller deras behov av att kontrolleras. Fungicider är mest effektiva när de används förebyggande.
"Tjärfläck på majs passar vårt ramverk riktigt bra, eftersom vi vet att det är en av dessa sjukdomar som är väderdriven. Med denna förebyggande app, du har verkligen en kristallkula för att se om du är redo för den sjukdomen senare under säsongen, säger Smith.
Bönder som Cerny kan inte bara hitta ekonomiskt värde från appar för förutsägelse av växtsjukdomar utan också utbildning och medvetenhet.
"Jag ser på en app som ett pedagogiskt verktyg lika mycket som ett prediktivt verktyg, säger Cerny. "När du känner dig bekväm med en app, man återkommer till det ganska ofta. Tarspotter och Sporecaster gör båda dessa åt mig.”
