+7 (495) 12-52-082
+7 (968) 091-58-04
RU | EN

Как индексы растительности могут помочь предотвратить болезни в ячменных культурах

15.01.2018


Благодаря использованию мультиспектральных данных исследователи из Университета штата Северная Дакота помогают фермерам контролировать грибковые заболевания и уменьшать влияние на урожайность и качество семян.

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.

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 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/articles/2017/

возврат к списку