Как индексы растительности могут помочь предотвратить болезни в ячменных культурах

Как индексы растительности могут помочь предотвратить болезни в ячменных культурах

 
Благодаря использованию мультиспектральных данных исследователи из Университета штата Северная Дакота помогают фермерам контролировать грибковые заболевания и уменьшать влияние на урожайность и качество семян.
Мультиспектральные данные из этой статьи по ссылке.

Грибковая болезнь: скрытая угроза для производителей ячменя

Fusarium Head Blight (FHB)- болезнь, вызванная грибковыми патогенами, которая развивается в теплых влажных средах и воздействует на широкий спектр сельскохозяйственных культур, включая ячмень. FHB снижает урожайность и качество зерна, влияя на его развитие, вырабатывая сморщенные, обесцвеченные и маломощные ядра.

В Северной Дакоте это заболевание особенно сильно повлияло на ячменные культуры, что привело к потерям в производстве в пределах от 5 до 10% в год. Например, в период 2010 - 2014 гг. производственные потери государства составляли от 25 до 280 млн. $.

Будучи обеспокоены финансовыми последствиями от этого заболевания, группа исследователей из Университета штата Северная Дакота провела эксперимент летом 2016 года, чтобы изучить различные методы борьбы с этим заболеванием.

Использование мультиспектральных данных для оценки эффективности фунгицидов

Группа провела оценку десяти методов лечения, применявшихся в разное время в течение вегетационного периода, с самой ранней заявкой, сделанной 2 июня и следующей 1 июля. Все процедуры поливали в течение всего сезона с таким же количеством воды. Кроме того, измельченная пшеничная солома была распределена по вновь появившемуся ячменю, чтобы обеспечить локализованный источник инокулята.

Изображение RGB, в котором исследователи тестировали лечение фунгицидами.

Изображение RGB, в котором исследователи тестировали лечение фунгицидами.

После применения лечения исследователи произвели съёмку поля 15 и 21 июля с помощью мультиспектральной камеры MicaSense Rededge. В результате в ПО Атлас были созданы две карты NDVI.

Карта NDVI от 15 июля (диапазон 0,46-0,95). Индекс NDVI определяет количество энергии растения. Низкие участки NDVI имеют мало или вообще не имеют зеленой растительной ткани.

Карта NDVI от 15 июля (диапазон 0,46-0,95). Индекс NDVI определяет количество энергии растения. Низкие участки NDVI имеют мало или вообще не имеют зеленой растительной ткани.

Карта NDVI от 21 июля (диапазон 0,27-0,95). Разница между двумя картами NDVI соответствует уровням зрелости в ячмене.

Карта NDVI от 21 июля (диапазон 0,27-0,95). Разница между двумя картами NDVI соответствует уровням зрелости в ячмене.

На картах NDVI подробно описываются результаты лечения для каждого участка.. Зеленый цвет указывает, где лечение было более эффективным, желтый, где эффект лечения был минимальным, а красный, где болезнь процветала больше.

По мере созревания ячменя листья и стебли начинают высыхать, так как растение перемещает свои питательные вещества вверх в развивающееся зерно. Когда растение подвергается стрессам из-за болезни, оно созревает быстрее, в результат - более короткий срок роста и более низкий урожай.

Выводы

Учёные обнаружили высокую корреляцию данных NDVI с уровнем заболеваемости растений в исследуемой области. Фактически, карта NDVI смогла успешно выявить различия в урожае ячменя между методами обработками. Графики с более высоким уровнем NDVI показали более низкие уровни заболеваемости и обеспечивали максимальную урожайность.

Кроме того, это исследование продемонстрировало ценность мультиспектральных данных как объективных источников информации для поддержки решений в управлении культурами. Исследователи использовали мультиспектральную визуализацию для точной оценки воздействия фунгицидных обработок на их урожаи и предпринимают шаги для сведения к минимуму неблагоприятного воздействия на производительность и качество семян в течение всего сезона.


Источник: bespilotnik.org/info





comments powered by HyperComments

Возврат к списку


Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми популярными статьями.