Projekt IPM-Popillia, finansowany z unijnego programu badań i innowacji Horizon 2020, rozpoczął się we wrześniu 2020 roku. Nasz zespół ekspertów pracował nad urządzeniem monitorującym, którego celem jest m.in. P. japonica wykrywanie i monitorowanie.

Opracowane przez nasz zespół pułapki na owady zawierają urządzenia elektroniczne z obiektywami 10 MP na górnej części obudowy i są samowystarczalne dzięki baterii i panelowi słonecznemu. System pułapek wyposażony jest w przynętę, wabiącą gatunki docelowe wchodzące do systemu pułapek. Po wejściu do pułapki owady zostają utrwalone i sfotografowane. Zdjęcia służą jako baza do opracowania automatycznego narzędzia do wykrywania specjalnie dla P. japonica.

Systemy głębokiego uczenia wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe będą trenować system do wykrywania i oddzielania owadów docelowych od niecelowych. Wprowadzone zostaną dalsze kroki, np. alerty oparte na pozytywnych wynikach detekcji przez oprogramowanie. Ponadto, pułapki zostaną wyposażone w czujniki zbierające dane klimatyczne, takie jak temperatura, wilgotność względna czy wiatr, które zostaną wykorzystane do uzyskania bardziej szczegółowego wglądu w zachowanie lotne P. japonica.

Prototypowe pułapki miały być zainstalowane w strefach porażenia na Azorach, we Włoszech i w Szwajcarii, aby ocenić innowacyjne narzędzie monitoringu w warunkach terenowych. Oprócz zdalnie sterowanej oceny, planuje się, że połowy tych pułapek będą również oceniane ręcznie przez ekspertów. Wyniki tych działań monitorujących zostaną następnie porównane z wynikami automatycznego monitoringu i dostarczą informacji zwrotnej dla optymalizacji oprogramowania wykrywającego.

Postępy w ostatnich miesiącach

W celu zapoznania się z gatunkami szkodników, martwe okazy P. japonica (z podziałem na męskie i żeńskie) zostały dostarczone do PESSL na początku projektu.

Na tej podstawie oraz na podstawie badań literaturowych, w szczególności na temat używanych systemów pułapek ręcznych i oczywiście zachowania owadów, rozpoczęła się wewnętrzna dyskusja, który prototyp iSCOUT powinien być użyty w sezonie 2021 i jakie adaptacje muszą być wykonane: zbiornik na przynętę, warstwa kleju, adaptacja Jednostki Sterującej, kształt dodatkowej pułapki, itp.

Wkrótce rozpoczęły się prace adaptacyjne, a pierwsze testy zostały przeprowadzone we własnym zakresie i w pobliżu siedziby firmy PESSL w Weiz w Austrii.

Nowa jednostka sterująca, wyposażona teraz w czujniki klimatyczne (temperatura, wilgotność względna, deszczomierz) otrzymała nowy firmware i przeszła pierwszą serię testów. Ulepszono również zasilacz, aby zaoszczędzić energię i sprawić, że transfer danych i obrazów będzie stabilniejszy.

Równolegle do działań po stronie FW, udoskonalono ogólny detektor owadów (V7) i uruchomiono jego nową wersję. Detektor owadów oparty jest na procesie etykietowania i obecnie jest w stanie zidentyfikować owady z dużą dokładnością na poziomie Order.

Ponadto trzeba było wyprodukować i przetestować specyficzną płytę klejową z grubszą warstwą kleju. Wynika to z faktu, że P. japonica jest większy i silniejszy od innych owadów, jest w stanie uciec z pułapki, jeśli na płytkę lepową nie zostanie nałożona wystarczająca ilość kleju.

W dalszej kolejności rozpoczęto budowę prototypu urządzenia pułapkowego: rozrysowanie koncepcji i druk 3D prototypu pułapki Popillia, w tym analiza i filtrowanie różnego rodzaju materiałów, tak aby spełniały wymagania terenowe (promieniowanie UV, kolor itp.).

Wreszcie w laboratorium przeprowadzono testy prototypu z martwymi chrząszczami. Martwe osobniki zostały dostarczone przez Agroscope Zürich i Vignaioli Piemontesi.

Ze względu na COVID-19 i ograniczenia, jakie na nas wszystkich nałożył, a także mniejszą odległość, a co za tym idzie, możliwość asystowania i regularnego sprawdzania zainstalowanych systemów, podczas spotkania Kick-off we Florenz uzgodniono, że pierwsze prototypy w 2021 roku będą testowane tylko we Włoszech i Szwajcarii.

W sumie do tej pory zainstalowano osiem urządzeń, które wyposażono w kartę SIM i specjalny "ADD-On" do targetowania konkretnie P. japonica, wyglądające jak płoza, aby przyciągnąć owady kolorem i przynętą (pojemnik na przynętę) i za pomocą płozy wpaść do urządzenia pułapkowego (Fot. 1). Tam zostają przymocowane do tablicy klejowej i sfotografowane (Fot. 2). Pierwsze wyniki pokazują, że dorosłe osobniki wchodzą do tych pułapek bez problemu i szybko.

W związku z tym chcielibyśmy podziękować naszym wspaniałym partnerom, zespołowi Settore Fitosanitario w Regione Piemonte (Włochy) oraz zespołowi Servizio fitosanitario cantonale w Ticino (Szwajcaria), którzy wsparli instalację w terenie naszych prototypów iSCOUT dla Popillia japonica monitoring w 2021 r.