Esploristoj de Universitato Aarhus testis la uzon de satelitaj kaj virabelaj bildoj por antaŭdiri kaj prognozi akvo kaj nitrogena stato en terpomoj kultivitaj en Danio.
La unua terpoma tubero en Danio estis plantita en la Reĝa Botanika Ĝardeno en 1642. Malpli ol 100 jarojn poste, danaj kamparanoj komencis kultivi la tuberan legomon, kiu rapide fariĝis ŝatata sur la danaj vespermanĝaj tabloj. La terpoma rendimento en Danio estas alta, en kelkaj jaroj eĉ duoble pli alta ol la averaĝaj eŭropaj rendimentoj. Tamen terpomoj estas sentemaj al la manko de akvo kaj nitrogeno (N), kiuj povas akompani pli varian klimaton. Esploristoj de Universitato Aarhus, inter aliaj, esploris metodojn por pli bone taksi akvon kaj N-staton de la planto por eviti tro-aŭ sub-provizon. La espero estas optimumigi terpoman produktadon kaj tiel redukti perdojn.
“Nia ĉefa celo estis esplori la eblon integri sensilojn kaj datumkolektajn strategiojn en ekzistantajn funkciajn servojn. Tiel, surbaze de pli bonaj geografiaj informoj, ni povos plibonigi la konsilojn pri irigacio kaj fekundigo al la terkulturistoj. Krome, ni volis plibonigi precizecon kaj pliigi adoptan indicon ĉe kamparanoj ", diras profesoro Mathias N. Andersen de la Fako de Agroekologio en Universitato Aarhus, kiu gvidis la studon en Danio.
Virabeloj kaj satelitoj
Kadre de projekto nomata "POTENCA - Irigacia akvokvanto kaj nitrogena fekundigo en terpomoj: okupu la spacan variadon", la esploristoj kolektis kaj kombinis datumojn de, inter aliaj, Sentinel-2, satelito de la programo EU Copernicus. La elekto falis sur Sentinel-2 pro libera aliro al datumoj, alta spaca rezolucio kaj krome la satelito vizitas la saman areon post mallonga tempodaŭro - ĝis 5 tagoj.
“Ĝi povas esti tre nuba en la nordeŭropa ĉielo, eĉ somere kiam la terpomoj kreskas. La nuboj povas iomete malklarigi bildojn de satelitoj. Tial ni elektis kompletigi per virabeloj. Ili povas moviĝi sub la nuboj, kaj ili ankaŭ estas malmultekostaj kaj flekseblaj uzi ", diras esploristo Kiril Manevski de la Fako de Agroekologio.
"Ni komparis datumojn de satelito kaj virabeloj en media analizo kaj konstruis kreskan modelon por plantokresko trafita de abiotaj faktoroj. Ni trovis, ke maksimuma aera temperaturo signife limigas kreskadon de plantoj, dum difuza radiado pro interagoj inter suna radiado, atmosferaj aerosoloj kaj nuboj stimulas kreskon provizante energion por fotosintezo en la malsupraj foliaj tavoloj. Difuza radiado estas multe pli granda en la pli altaj latitudoj, kiuj ankaŭ estas multe pli nubaj kompare kun la pli sunaj regionoj en la pli malaltaj latitudoj ", diras doktoriĝinto Junxiang Peng de la Fako de Agroekologio.
“La kreska modelo por kalkuli terpoman kreskon tre bone kaptis ĉi tiun variaĵon uzante ambaŭ Gardostaranto-2 kaj dronaj datumoj ", li daŭrigas.
Terpoma nitrogena stato povas esti detale mezurita
“Ni elektis terpomojn kiel testkultivaĵon, ĉar ĝi faciligas mezuri kaj superan kaj subteran biomason, do netan primaran produktadon. Tamen ni certas, ke eblas apliki la procedon ankaŭ al aliaj kultivaĵoj ", diras Kiril Manevski.
Gravas povi identigi la nitrogenan staton de la kultivaĵoj por scii ĉu ili devas esti fekundigitaj aŭ ne, ambaŭ rilate al preciza agrikultura mastrumado kaj protekto de la medio. Komparante konvenciajn (parametrikajn) kaj pli "flekseblajn" (ne-parametrikajn) statistikajn modelojn, la esploristoj faris plian profundan analizon de la virabeloj kaj Sentinel-2-datumoj. La rezulto de ĉiu modelo kaj datumtipo estis uzata por kalkuli necesojn de nitrogeno, do la demandon pri kie kaj kiom da sterka nitrogeno la terpomo bezonas en iu ajn sezono.
“Ni surpriziĝis vidante, ke la prognoziga precizeco de la nirogena stato de la terpomoj estis tre preciza kun la ne-parametrika modelo. En ĉi tiu kazo, ni komparis la regreson de 'hazarda arbaro' kun la konvenciaj modeloj, por kaj virabeloj kaj Sentinel-2-datumoj ", diras Junxiang Peng, aldonante ke la rezulto estas kerna por la takso de la terpoma nitrogena bezono.
Ĉu aridstreso povas esti detektita per "falsa signalo" por nitrogena bezono?
En perfekta mondo, oni povus taksi nitrogeno- kaj akvobezonojn de la planto precize, sed la defio estas ke ĉiu sezono estas malsama. Ekzemple, la somero de 2017 estis malseka kaj malvarmeta en grandaj partoj de Norda Eŭropo, dum 2018 estis inter la plej sekaj kaj varmaj en la lastaj jardekoj por la studo de arida streso, kun temperaturoj en la sezono en Danio de 28 gradoj. Fakte la terpoma rendimento estis signife reduktita, kaj eĉ ne iu irigacio plibonigis la situacion.
"La studo montris al ni, ke terpomoj sub arida streĉo montras nitrogenan mankon, kvankam fakte estas multe da nitrogeno en la radika zono, la planto simple ne povas uzi ĝin. Kiam la arida streĉo ĉesas, rekomenciĝas nitrogeno, kvankam produktado-perdo estas neinversigebla. Ni nun restas kun la demando, ĉu ĉi tiu "falsa signalo" povas esti utila por pli frue detekti aridstreson kaj tiel plibonigi irigacian administradon en la sekaj tagoj. Ni daŭre laboras pri kompletigo de la rezultoj per termikaj datumoj, do ŝanĝoj de temperaturaj anomalioj sur agrikulturaj teroj. Estas tre esperiga kombinaĵo de reflektaj kaj emisiaj datumoj, kiujn ni povas uzi por detekti kaj administri aridstreson ", konkludas Kiril Manevski.
