ROLNICTWO PRECYZYJNE
- Odsłony: 2580
Przemysław Szota
Prognozowanie plonu i nawożenia roślin uprawnych czy określanie ich stanu zdrowotnego jest możliwe przy użyciu aparatury naziemnej, lotniczej i satelitarnej. Mowa o metodach teledetekcyjnych wykorzystujących odbicie światła od roślin.
Metody teledetekcyjne wykorzystują najczęściej odbicie światła od roślin w zakresie czerwieni i podczerwieni, rzadziej inne zakresy. Dzięki pochłanianiu, przepuszczaniu i odbiciu promieni słonecznych przez liście możliwe jest prognozowanie i monitorowanie plonu. Takie niedestrukcyjne metody badania mogą być prowadzone zdalnie przy użyciu aparatury naziemnej, lotniczej i satelitarnej. Wyniki uzyskane podczas pomiarów pomagają w określaniu nawożenia, stanu zdrowotnego roślin oraz zachwaszczenia plantacji. Można wtedy szybko zareagować i przeciwdziałać niekorzystnym zjawiskom.
Wskaźnik powierzchni liściowej (LAI) pozwala określić plon nasion w przybliżeniu z pewnym wyprzedzeniem. Optymalna wartość tego wskaźnika mieści się w przedziale od 3 do 5 i mówi nam o stosunku powierzchni liści do powierzchni gleby. W tym przedziale LAI rośliny rozwijają się najlepiej, gdyż praktycznie wszystkie liście biorą udział w procesie fotosyntezy. Wartość tego wskaźnika wzrasta w czasie trwania wegetacji i w późniejszym czasie pomiar może być utrudniony. Dlatego też, aby dokonywać poprawnych pomiarów, rośliny powinny być wysiewane w odpowiedniej obsadzie.
Znormalizowany różnicowy indeks wegetacji (NDVI) mówi nam o tym, czy roślina nie cierpi na niedobór składników pokarmowych. Wartości, które otrzymujemy dzięki pomiarom, mieszczą się w granicach od -1 do 1. Otrzymane wartości w zakresie od 0,4 do 0,8 uznajemy za optymalne. Średnia wartość z tego przedziału oznacza, że roślina wzrasta w warunkach bezstresowych, a fotosynteza przebiega bez zakłóceń.
W praktyce
W praktyce rolniczej coraz częściej wykorzystuje się ten wskaźnik do określenia dawki azotu, jaką należy zastosować, aby roślina nie cierpiała na niedobór tego ważnego składnika pokarmowego. Zastosowanie wskaźnika przynosi również efekty w postaci oszczędności finansowych oraz mniejszego wypłukiwania azotanów z gleb, gdyż dawki zastosowanego nawozu są podane zgodnie z potrzebami roślin.
Indeks zieloności liścia jest to niedestrukcyjna metoda pomiaru względnej zawartości chlorofilu w liściach roślin. Wyniki uzyskane z pomiarów podaje się w jednostkach SPAD, gdyż nie posiadają jednostek mianowanych.
Dane uzyskane z pomiarów metodami niedestrukcyjnymi oraz wyniki uzyskane podczas analizy prób glebowych na zawartość składników pokarmowych czy odczynu gleby pozwalają na wykonanie mapy, dzięki której jesteśmy w stanie określić wielkość biomasy, co za tym idzie, wielkość plonu czy stanu fitosanitarnego pola.
W nowoczesnym rolnictwie urządzenia pomiarowe zamontowane na pojazdach rolniczych połączonych z nawigacją satelitarną, pozwalającą prowadzić pojazd po polu, jesteśmy w stanie sterować nie tylko dawką nawozów azotowych, ale dobierać dawkę cieczy przy zabiegach herbicydowych i fungicydowych – jest to tzw. „rolnictwo precyzyjne”. Przy nawożeniu zmiennymi dawkami, np. nawozu azotowego, wykorzystywany jest wskaźnik NDVI – indeks zieleni łanu. Jest on obliczany na podstawie odbicia światła w zakresie czerwieni (Red) i podczerwieni (NIR): NDVI = NIR + Red / NIR – Red
Często do wykonywania pomiarów metodami niedestrukcyjnymi służą bezzałogowe samoloty lub drony z zamontowanymi kamerami, które pozwalają rejestrować pokrycie gleby przez rośliny, ich wybarwienie itd.
Nowoczesne rolnictwo nie tylko wielkoobszarowe powinno w dużej mierze opierać się na osiągnięciach technicznych, dzięki którym jest możliwe zaoszczędzenie środków finansowych przez umiarkowane stosowanie nawozów mineralnych oraz środków ochrony roślin. Ograniczenie stosowania chemicznych środków do produkcji zmniejsza przede wszystkim zanieczyszczenie i skażenie środowiska naturalnego. Rolnicy, chcący uzyskiwać coraz wyższe plony przy optymalnych nakładach, powinni wprowadzać do użycia w swoich gospodarstwach metody teledetekcyjne.
Źródło:
1. Piekarczyk J., Wojtowicz M., Wojtowicz A., 2004. Wpływ nawożenia azotowego i odmian na charakterystyki spektralne łanu rzepaku ozimego.
Rośliny Oleiste-Oilseed Crops, XXV, s. 281-290
2. Kulig B., Oleksy A., Pyziak K., Styrc N., Staroń J., 2012. Wpływ
warunków siedliskowych na plonowanie oraz wielkość wybranych wskaźników wegetacyjnych zrestorowanych odmian rzepaku ozimego. Fragmenta Agronomica. 29 (1), s. 83-92
3. Samborski S., Rozbicki J., 2004. Kalibracja chlorofilometru do oceny odżywienia zbóż azotem. Postępy Nauk Rolniczych, 5, s.27-37
4. http://www.delta-t.co.uk
5. https://www.google.pl/search?q=greenseeker+crop+sensor&tbm=isch&imgil=8
6. Rolniczy Przegląd Techniczny nr: 09,10,11/2015
