Cientistas testam drones para proteger plantas de café de doenças fúngicas

Cerca de 95 milhões de xícaras de café são consumidas por dia apenas no Reino Unido, mas a planta do café é suscetível a uma doença fúngica conhecida como ferrugem do café. Esta doença é devastadora para a planta e pode destruir vastas áreas ou mesmo plantações inteiras.

Se uma plantação de café é atingida por uma doença, isso pode destruir o sustento de toda a família. Nas regiões de baixa renda onde o café é cultivado, os agricultores também tendem a não usar fungicidas caros que poderiam prevenir a doença, além de muitos quererem cultivar café sem usar produtos químicos para garantir a certificação orgânica.

Uma equipe liderada pelo Dr. Oliver Windram, do Department of Life Sciences at Imperial, espera poder evitar a propagação da ferrugem do café usando drones. Os testes têm acontecido nas áreas de cultivo de café da Tailândia.

A ideia é que os agricultores, logo após perceberem que a doença começou a afetar suas lavouras, possam remover as plantas afetadas para evitar que elas se espalhem ainda mais. Este método também permitiria controlar a doença sem fungicidas químicos.

“A ferrugem do café pode ser totalmente devastadora para os agricultores que dependem da renda para sua subsistência. O benefício do uso de drones é que eles não são invasivos e não danificam o produto, mas também são capazes de obter uma visão muito mais abrangente do ar do que qualquer agricultor pode a partir do solo. Esperamos que os drones consigam detectar a doença cedo o suficiente antes de dizimar a colheita,” afirmou o Dr. Windram.

Da astronomia à agricultura
O Dr. Windram tem trabalhado com a professora Katherine Denby, cientista de plantas da Universidade de York, e o astrofísico Dr. Anthony Brown, da Universidade de Durham, para adaptar uma técnica comumente usada em astronomia para detectar a ferrugem do café.

Chamada de imagem multiespectral, é uma técnica utilizada em muitos campos científicos, da biologia à astronomia, para coletar dados de imagem em diferentes frequências no espectro eletromagnético, incluindo frequências além da luz visível, como o infravermelho.

“Com os fazendeiros das montanhas incapazes de comprar fungicidas, a detecção precoce da ferrugem e a remoção de árvores infectadas é crítica. Usaremos drones para coletar dados de imagens multiespectrais para identificar plantas de café em campos de encostas e identificar assinaturas iniciais para detecção de ferrugem do café antes de sintomas visíveis”, afirmou Dr. Brown.

Para a primeira fase do projeto, a equipe retornou recentemente de uma viagem à província de Chiang Rai, na Tailândia, onde começaram a examinar os campos de café e coletar dados de imagens de várias culturas. Eles fizeram uma parceria com uma empresa de drones na Tailândia, chamada Skyviv, e os cafeicultores Akha Ama e Abonzo.

Esses dados serão usados para começar a treinar algoritmos de aprendizado de máquina, com o objetivo de ter um instrumento capaz de reconhecer e mapear as plantas de café quando estão misturadas com outras culturas e identificar sinais de doenças em ambientes reais. Eles também querem usar esse mapeamento para entender melhor como a doença se espalha.

Identificando variedades
Segundo o Dr. Windram, tendo localizado o café no campo, a ideia é rastrear a propagação da ferrugem nos cafeeiros e investigar como as diferentes estruturas comunitárias de plantas influenciam na disseminação desse patógeno.

“Nós mostramos que podemos usar sensores multiespectrais para diferenciar as plantas de café infectadas com ferrugem e aquelas que não são. Podemos também distinguir entre diferentes tipos de cultivares usando essa tecnologia”, disse.

Historicamente, os produtores plantaram cafeeiros sem saber quais variedades estavam usando. Agora, os produtores estão mais conscientes disso e produzem grãos de qualidade, de modo que ajudá-los a identificar suas lavouras ajudará a decidir quais manter e quais substituir.

O projeto de pesquisa foi financiado pela Food Network + do STFC (Conselho de Facilidades de Ciência e Tecnologia), que reúne pesquisadores do STFC e diferentes disciplinas do setor agroalimentar com o objetivo de resolver alguns dos maiores desafios de sustentabilidade alimentar do mundo.

O projeto já recebeu financiamento adicional da STFC Food Network + e estará procurando desenvolver uma câmera multiespectral personalizada, para diferenciar cultivares de café e infecções por ferrugem. Isso permitirá que a equipe do Dr. Windram reúna mais informações e torne o método mais robusto, antes que possa ser implantado em outros países. O Dr. Windram acrescentou: “Se tudo isso acontecer, posso ver um impacto real sendo feito em terra nas fazendas de café nos próximos cinco anos”.

As informações são do Imperial College London / Tradução Juliana Santin