Вегетациялық кезеңнің белгілі бір кезеңдерінде картоп өсірушілер тыңайтқышты барынша тиімді қолдану үшін олардың дақылдарының азоттық күйін үнемі бақылап отыруы керек.
Жалпы тәжірибе - әр алқаптағы өсімдіктердің жапырақтарын жинап, содан кейін оларды нитраттарды талдау үшін зертханаға жіберу. Бірнеше күн ішінде өсірушілер азот тыңайтқышының көбірек қажет екенін немесе өнімділік қалыпты екенін көрсететін нәтижелер алады. Жүйе жұмыс істейді, бірақ бұл процесті тездетуге болады, дейді I. Wang, профессор көмекшісі Висконсин-Мэдисон университеті, бау-бақша бөлімі.
«Жапырақтарды жинау көп уақыт пен күш жұмсайды», - дейді Ван.
«Ал кейде нәтижелер жаңылыстыруы мүмкін, өйткені жапырақтардағы нитраттың мөлшеріне ауа-райы немесе сынама алу уақыты сияқты көптеген факторлар әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, нәтижелер өрістегі кеңістіктік айырмашылықтарды [азотқа қажеттілік] ескермейді».
Жоба қаржыландырылды USDA Ұлттық азық-түлік және ауыл шаруашылығы институты, гиперспектрлік камерадан деректерді жинау мен өңдеуді қамтиды. Ол ұшқышсыз ұшатын аппаратқа немесе зерттелетін картоп учаскелерінің үстінен ұшатын төмен ұшатын ұшаққа орнатылады.
Ванг командасы суреттерді маусымдық өсімдік азотының күйімен, өнімділігімен, сапасымен және маусымның соңындағы экономикалық кірісімен байланыстыру үшін компьютерлік модельдерді әзірлеуде.
«Менің қызметкерлерім және мен өсірушілер қоршаған ортаға ең аз әсер ете отырып, кірісті арттыруға мүмкіндік беру үшін гиперспектральды кескіндерді қашан және қанша ұрықтандыру керектігі туралы ақпаратқа айналдыратын онлайн бағдарлама әзірлеуге үміттенеміз», - дейді Ванг.
Тревор Кросби, Ванг университетінің магистранты: «Қоректік заттардың күйі, ылғалдың немесе аурудың болуы және болмауы сияқты шатырдың күйінің өзгеруіне әкелетін факторлар спектрлік шағылысумен байланысты, сондықтан гиперспектрлік кескіндерде бейнеленуі мүмкін», - дейді. зертхана.
70-тен 150 метрге дейінгі зерттеу алаңында бір ұшу кезінде әрқайсысында жүздеген спектрлік жолақтар бар ондаған кескіндерді жинауға болады. Кескінді өңдеуді жылдамдату үшін Ванг екі негізгі қызметкерді жалдады. Фил Таунсенд, орман және жабайы табиғат экологиясының профессоры қашықтықтан зондтау технологиясының көшбасшысы. Ауыл шаруашылығы және қолданбалы экономика кафедрасының профессоры және маманы Пол Митчелл экономикалық талдау жүргізеді, оның негізінде компьютерлік модель азотты қолдану бойынша ұсыныстар жасайды.
Кросби жерді өлшеуде жетекшілік ете отырып, картоп өсімінің әртүрлі кезеңдерінде далалық зерттеу алаңдарынан деректер жинады. Бұған жапырақ ауданы индексі, жапырақ пен сабақтардағы жалпы азот концентрациясы, түйнектер саны мен жеке түйнектердің салмағы, сонымен қатар топырақтың ылғалдылығы мен температурасы, күн радиациясы және жел жылдамдығы сияқты қоршаған орта факторлары кіреді. Егін жинау кезінде ол түйнектердің жалпы өнімін және олардың мөлшерін өлшейді.
Содан кейін Кросби гиперспектрлік кескіндерді жердегі өлшемдерге байланыстыратын жетілдірілген үлгілерді әзірледі. Мақсат – нақты уақыт режимінде дақылдардың азоттық жағдайын болжау және маусымның соңында түйнектің өнімділігін болжау. Осы кезде далалық жұмыс және кескінді өңдеу аяқталды, ал Кросби модель әзірлеуге назар аударады.
Ван өз зерттеулерін штаттың картоп және көкөніс өсірушілерімен кеңінен бөліседі. Оның бүкіл штаттағы фермерлермен жақсы қарым-қатынасы бар және көпшілігі оның зерттеулерінің нәтижелерін асыға күтеді.