Một hệ thống phun biến đổi tỷ lệ thử nghiệm giúp người trồng có thể áp dụng hiệu quả hóa chất vào cây được phát triển bởi các nhà khoa học thuộc Bộ nghiên cứu nông nghiệp (ARS) tại Đơn vị Nghiên cứu Công nghệ Ứng dụng của cơ quan ở Wooster, Ohio. máy phun thuốc giá rẽ mới giảm sử dụng thuốc trừ sâu trung bình từ 46 đến 68%, với mức tiết kiệm trung bình 230 USD / mẫu Anh cho vườn ươm trang trí. Tiết kiệm chi phí có thể cao hơn nhiều đối với vườn cây ăn quả và các sản phẩm cây ăn quả khác.

Kỹ sư nông nghiệp ARS Heping Zhu , cùng với kỹ sư Richard Derksen và trưởng nhóm nghiên cứu Charles Krause , đã phát triển máy phun tia laser có hướng dẫn đồng bộ hóa đầu ra phun cho cấu trúc cây. Các đồng nghiệp của họ tại Đại học bang Ohio , Đại học bang Oregon và Đại học Tennessee đã đánh giá máy phun thuốc uy tín, giúp người trồng cây ươm, vườn cây ăn quả và người trồng nho áp dụng hóa chất cho cây. Zhu và các đồng nghiệp của ông đã nhận được Viện Thực phẩm và Nông nghiệp (NIFA) cấp phát triển công nghệ này để kiểm soát côn trùng và bệnh tật. Các đánh giá về công nghệ và hiệu suất được mô tả trong một số giấy tờ trong tạp chí Các giao dịch của ASABE.

máy phun thuốc trừ sâu được phát triển bởi Zhu và các đồng nghiệp của ông điều khiển đầu ra để phù hợp với cấu trúc cây mục tiêu. Bình phun hai tấn có thể xử lý một hàng đơn hoặc hai đến sáu hàng cây tại một thời điểm. Công nghệ ứng dụng phun thông thường đòi hỏi sử dụng thuốc trừ sâu quá mức để đạt được kiểm soát dịch hại hiệu quả trong hoa, vườn ươm, vườn cây ăn trái và các sản phẩm cây trồng đặc sản khác, theo Zhu. Thử thách này hiện nay đã được khắc phục bằng bình phun chính xác mới, có thể mô tả đặc điểm hiện diện, kích thước, hình dạng và mật độ tán lá của cây mục tiêu và tự động áp dụng lượng thuốc trừ sâu tối ưu.

Zhu và các cộng sự đã tiến hành các thử nghiệm thực địa về hiệu suất của công nghệ trong sáu vườn ươm thương mại ở Ohio, Oregon và Tennessee. Thí nghiệm hiện trường của họ cho thấy máy phun chính xác nhất quán áp dụng đúng lượng hóa chất mặc dù có thay đổi về cấu trúc và loài cây, đồng thời tăng tính nhất quán của sự lắng đọng phun trên các mục tiêu ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Kiểm soát dịch hại bằng máy phun mới có thể so sánh với máy phun thông thường và giảm sử dụng thuốc trừ sâu.