Хотя дроны, оснащенные камерами высокого разрешения, хорошо подходят для наблюдения за развитием растений с высоты, спутники могут стать следующим шагом вперед для фермеров, стремящихся контролировать свои посевы на больших или разбросанных участках.
Синдхуджа Шанкаран, доцент кафедры инженерии биологических систем, и ее команда пришли к этим выводам в рамках своей статьи, опубликованной в журнале «Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве» в прошлом месяце.
«Когда селекционеры проводят несколько испытаний на большой территории, чтобы изучить взаимодействие генотипа и окружающей среды, им необходимо посетить каждый участок, провести измерения и записать их, чтобы провести испытания по фенотипированию», — сказал Шанкаран. «Большую часть времени они тратят на путешествия, а не на сбор данных. Мы чувствовали, что если бы для проведения этих наблюдений можно было использовать спутниковые снимки высокого разрешения, данные можно было бы собирать гораздо более эффективным способом».
Исследования Шанкарана включают использование датчиков для определения желаемых физических/агрономических характеристик растущих растений с целью выбора правильных сортов для выращивания. Она оценила различные датчики, установленные на различных платформах – от тракторов до дронов – как способ уменьшить количество деструктивных и субъективных наблюдений, которые селекционерам и фермерам приходится делать для проверки своих посевов.
Последнее исследование Шанкарана показало, что то, как различные сорта сухих бобов реагировали на негостеприимные условия почвы, в частности на засуху, можно было наблюдать с помощью изображений, снятых с помощью дронов. Команда также смоделировала изображения с разрешением, доступным для спутников, получила дополнительные спутниковые данные и обнаружила, что их тоже можно использовать для обнаружения различий в сортах сухой фасоли.
Исследовательская ферма Розы Университета штата Вашингтон в Проссере послужила полем для исследования. Выборка двух известных семейств сухих бобов – Андского, происходящего из Южной Америки и, как правило, менее терпимого к условиям Тихоокеанского северо-запада, и Дуранго, хорошо приспособленного к воздействию окружающей среды региона – оценивалась в условиях периодической засухи.
По словам Фила Микласа, генетика-исследователя из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, сорта дуранго включают фасоль пинто и большую северную фасоль, а фасоль, пожалуй, самый известный андский сорт.
Андский план по сохранению разнообразия потерпел неудачу в условиях по сравнению с панелью Дуранго, что привело к более широкому разбросу показателей, обозначающих здоровье и продуктивность. Эти результаты наблюдались с помощью беспилотной авиационной системы или дрона, оснащенной мультиспектральной камерой, которая фиксировала разницу в урожайности между 60 и 75 днями после посева.
Шанкаран в настоящее время также является частью команды WSU. оценка эффективности спутниковых снимков изучить сорта пшеницы.
«Следующие шаги — провести больше испытаний в различных условиях и изучить временные данные, которые мы собираем на разных стадиях производства», — сказал Шанкаран.
– Р. Дж. Уолкотт, Университет штата Вашингтон
Спутниковые снимки могут помочь фермерам определить, какие сорта культур лучше всего растут на их земле. Фото: предоставлено НАСА.