Во одредени периоди од сезоната на растење, одгледувачите на компир мора редовно да го следат статусот на азот на нивните култури за да го применат ѓубривото на најефикасен начин.
Вообичаена практика е да се собираат лисја од растенија во секое поле и потоа да се испраќаат во лабораторија за анализа на нитрати. Во рок од неколку дена, одгледувачите добиваат резултати кои покажуваат дали е потребно повеќе азотно ѓубриво или дали перформансите се нормални. Системот работи, но овој процес може да се забрза, вели I. Ванг, доцент Универзитетот во Висконсин-Медисон, Одделение за хортикултура.
„Собирањето лисја бара многу време и напор“, вели Ванг.
„И понекогаш резултатите можат да бидат погрешни, бидејќи количината на нитрати во листовите може да биде под влијание на многу фактори, како што се временските услови или времето на земање мостри. Дополнително, резултатите не ги земаат предвид просторните разлики [барањата за азот] во теренот“.
Финансиран проект USDA Националниот институт за храна и земјоделство, вклучува собирање и обработка на податоци од хиперспектрална камера. Инсталиран е на UAV (беспилотно летало) или на нисколетачки авион што лета над проучуваните области на компир.
Тимот на Ванг развива компјутерски модели за да ги поврзе сликите со статусот на азот на растенијата во сезоната, приносот, квалитетот и економските приноси на крајот на сезоната.
„Мојот персонал и јас се надеваме дека ќе развиеме онлајн програма која ќе ги претвори хиперспектралните слики во информации за тоа кога и колку да се оплоди, така што одгледувачите можат да го максимизираат профитот со минимално влијание врз животната средина“, вели Ванг.
„Факторите кои предизвикуваат промени во состојбата на крошната, како што се статусот на хранливи материи, присуството и отсуството на влага или болест, се поврзани со спектрална рефлексија и затоа може да се визуелизираат во хиперспектралните слики“, вели Тревор Крозби, дипломиран студент во Ванг. лабораторија.
Во еден лет над истражувачко поле од 70 на 150 метри, може да се соберат десетици слики, од кои секоја содржи стотици спектрални појаси. За да ја забрза обработката на сликите, Ванг ангажирал двајца клучни вработени. Фил Таунсенд, професор по екологија на шуми и диви животни, е лидер во технологијата за далечинско набљудување. Пол Мичел, професор и специјалист на Катедрата за земјоделска и применета економија, спроведува економска анализа од која компјутерски модел дава препораки за примена на азот.
Крозби, преземајќи ја водечката улога во мерењата на теренот, собрал податоци од теренски локации за истражување во различни фази на растот на компирот. Ова го вклучува индексот на површината на листот, вкупната концентрација на азот во лисјата и стеблата, бројот на клубени и тежината на одделните клубени, како и факторите на животната средина како што се влагата и температурата на почвата, сончевото зрачење и брзината на ветерот. При бербата, го мери целокупниот принос на клубени и нивната големина.
Крозби потоа разви подобрени модели кои ги поврзуваат хиперспектралните слики со мерењата базирани на земја. Целта е да се предвиди статусот на азот на културите во реално време и да се предвиди приносот на клубени на крајот од сезоната. Во овој момент, теренската работа и обработката на сликите се завршени, а Крозби се фокусира на развојот на моделот.
Ванг нашироко го споделува своето истражување со државните одгледувачи на компири и зеленчук. Тој има добри односи со земјоделците низ државата и многумина со нетрпение ги очекуваат резултатите од неговото истражување.