Remote sensing for precision weed management.
Pest Manag Sci · 2025 · 81:4190-4199 · PMID 40247610 · 등급7 종설·논평 종설 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물 · 직업
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
제초제는 잡초를 제어하고 작물 생산성 감소의 영향을 방지하는 데 중요하다. 전통적으로 제초제는 작물 밭 전체에 균일하게 살포되었다. 정밀 농업의 발전과 함께, 이제는 작물 밭 위에서 정밀 작업을 통해 부위별로 제초제를 살포하는 것이 가능해졌다. 제초제의 정밀한 살포는 효율적인 작물 생산성을 보장하는 데 매우 중요하다. 작물 밭에서 잡초 간섭을 제어하고 제거하기 위해, 전통적으로 작물 밭의 잡초를 육안으로 식별하여 수작업으로 제거하거나 화학 물질로 방제하였다. 그러나 상업적 작물 생산에서 작물 밭 내 목표 잡초에 대한 정확한 제초제 살포는 항공기(유인/무인) 또는 지상 기반 시스템을 사용하는 살포기 모두에게 어려움이 있었다. 작물 밭 위에서 제초제의 정밀 살포를 구현하기 위해, 원격 감지는 잡초 표적을 식별하고 살포된 제초제와 그 비산의 영향을 평가하는 데 효과적일 수 있다. 위성 원격 감지 기술은 1990년대에 잡초 매핑을 위해 개발되었다. 21세기 초에는 항공 원격 감지가 정밀한 잡초 관리를 위해 작물 밭의 잡초를 신속하게 식별하고 매핑하는 해결책을 제공할 유망한 기술로 인식되었다. 2010년대 초반에는 무인항공기(UAV)가 개발되어 잡초 관리에 사용되었다. 그 이후로, UAV를 작물 밭 정밀 잡초 관리의 원격 감지 플랫폼으로 사용하는 것에 대한 관심이 증가하였다. 응용 분야에는 작물 밭 위 잡초 매핑, 정밀 제초제 살포 처방전 생성, 항공 살포된 비표적 글리포세이트로 인한 작물 손상 평가, 글리포세이트 내성 잡초와 글리포세이트 감수성 잡초의 식별 및 구분이 포함되며, 현장 살포된 디캄바로 인한 작물 손상 평가가 있다. 부위별 디지털 농업 기술 개발에서 이루어진 현재의 발전으로, 관심 있는 잡초를 정밀 지점 살포에 목표할 수 있게 되었다. 그러나 대규모 데이터셋은 모든 환경에서 잡초를 정확하게 표적화할 수 있는 컴퓨터 비전 기반 시스템을 개발하는 데 필수적인 역할을 한다. 농업 산업이 직면한 현재의 과제는 부위별 기술을 개발할 전문가 엔지니어 또는 과학자의 부족이 아니라, 적응성이다. 예를 들어, 캘리포니아 주에서 개발된 드론 기반 지점 살포 접근 방식은 미시간이나 다른 주의 환경에도 일반화되고 적응할 수 있어야 한다. 그래야만 여러 분야의 전문가들이 단일 주나 지역만을 위해 기술을 개발하기보다는 지속 가능한 기술을 확장할 수 있다. 따라서 본 연구는 독자들이 부위별 잡초 관리를 위한 견고한 정밀 살포 기술을 개발하는 데 필요한 접근 방식에 대한 심층적인 이해를 얻도록 돕고자 한다. © 2025 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
Herbicides are important for controlling and avoiding the impact of weeds in reducing crop productivity. Traditionally, herbicides are applied uniformly over crop fields. With the advancement of precision agriculture, it is now possible to apply herbicides site-specifically with precision operations over the crop fields. Precision application of herbicides is crucial to ensure efficient crop productivity. To control and even remove weed interference in crop fields, traditionally, the weeds in crop fields were visually identified and removed manually or killed by chemicals. However, in commercial crop production, accurate applications of herbicides to the target weeds in the crop fields has been a challenge either from the sprayers on aircraft (manned/unmanned) or ground-based systems. In order to implement precision application of herbicides over crop fields, remote sensing can be effective in identifying the weed targets and assessing the effect of the applied herbicide and its drift. Satellite remote sensing was developed for weed mapping in the 1990s. At the beginning of the 21st century, airborne remote sensing was identified as a promising technique to offer a solution for rapidly identifying and mapping weeds in crop fields for precision weed management. In the early 2010s, unmanned aerial vehicles (UAVs) were developed and used for weed management. Since then, there has been growing interest in using UAVs as a remote sensing platform for precision weed management in crop field. The applications include weed mapping over crop fields, generating prescriptions for precision herbicide application, assessment of crop injury from aerially applied off-target glyphosate, identification and differentiation of glyphosate-resistant weeds from glyphosate-susceptible weeds, and assessment of crop injury from field-applied dicamba. With the current advancements made in developing site-specific digital agricultural technology, it is possible to target weeds of interest for precision spot-spraying application. However, large-scale datasets play a vital role in developing computer vision-based system that can accurately target weeds in any environment. The current challenge that the agriculture industry faces is not a lack of expert engineers or scientists to develop site-specific technology, but rather, adaptability. For instance, a drone-based spot-spraying approach developed in the state of California should be able to generalize and adapt to the environment in Michigan or other states. Only then can experts from multiple fields scale up sustainable technology, rather than develop it just for one state or location. Therefore, this study will help readers gain in-depth understanding of the approaches needed to develop a robust precision application technology for site-specific weed management. © 2025 Society of Chemical Industry.| 저자 | Huang, Y.; Sun, X.; Rai, N.; Yao, H.; Reddy, K. N.; Jenkins, J. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 81(8), 4190-4199 |
| PMID | 40247610 |
| DOI | 10.1002/ps.8833 |
| MeSH | Weed Control; Remote Sensing Technology; Plant Weeds; Herbicides; Unmanned Aerial Devices; Crops, Agricultural; Agriculture |