Спеціалізовані маркерні індекси стресу для оцінки якості пшениці
DOI:
https://doi.org/10.33730/2077-4893.3.2020.211530Ключові слова:
пшениця озима, дистанційне зондування, моніторинг стану рослин, прапорцевий листок, БПЛААнотація
Щоб мати уявлення про майбутній врожай аграрії зацікавлені якомога раніше отримати об’єктивну інформацію про стан рослин. Оцінка стану прапорцевого листка з допомогою безпілотного літального апарата (БПЛА) є перспективною для оцінки якості майбутнього врожаю пшениці озимої. Оптимальним знаряддям для моніторингу стану фітоценозів вважається БПЛА, що здатні надати аграріям цифрові знімки високої розподільчої здатності за прийнятну вартість. Аналіз літературних джерел засвідчив відсутність напрацювань щодо ідентифікації стану прапорцевого листка, придатних для БПЛА. В умовах дослідного стаціонару кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва НУБіП України в Київській обл. здійснено виміри інтенсивності складових кольору пшениці. Стан прапорцевого листка оцінювали візуально у наземних дослідженнях. Було зафіксовано, що добре розвинений прапорцевий листок був у посівах з рекомендованою та полуторною до неї дозами мінеральних добрив. Повітряну фотозйомку здійснювали цифровою (RGB) камерою FC200 з висоти 100 м. Математичну обробку отриманих результатів формату jpeg проводили засобами MathCad. За результатами роботи було запропоновано маркерний індекс стресу, побудований на визначенні стану прапорцевого листка, що є індикатором формування врожайності зерна у колосі. Було продемонстровано, доцільність врахування під час моніторингу пшениці, окрім середнього значення інтенсивності, яскравості каналу кольору і величини половини ширини розподілу. Ця величина може слугувати як додатковий параметр за створення стресових індексів, а також свідчити про стан переходу між етапами росту і розвитку рослин. Експериментально доведено, що кольорові знімки пшениці мають створюватися під конкретні етапи органогенезу. З урахуванням того, що тривалість етапів становить кілька днів, саме БПЛА є оптимальним знаряддям для потреб точного землеробства, адже може використовуватись безпосередньо сільгоспвиробниками.
Посилання
Lysenko, V., Opryshko, O. & Komarchuk, D. et al. (2017). Usage of Flying Robots for Monitoring Nitrogen in Wheat Crops. The 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (рр. 30–34). Bucharest [in English].
Nevliudov, I., Ponomaryova, G. & Bortnikova, V. et al. (2018). S MEMS Accelerometer in Hexapod Intellectual Control. 2018 14th International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design. (pp. 146–155) [in English].
Ponomaryova, G., Nevlydov, I., Filipenko, O. & Volkova, M. (2017). Mems-based inertial sensor signal and machine learning methods for classifying robot motion. 2018 IEEE Second International Conference on Data Stream Mining & Processing. (pp. 13–16) [in English].
Green, D. R., Hagon, J.J., Gómez, C. & Gregory, B.J. (2019). Chapter 21: Using Low-Cost UAVs for Environmental Monitoring, Mapping, and Modelling: Examples From the Coastal Zone. Coastal Management. (pp. 465–501) [in English].
Lysenko, V., Opryshko, O., Komarchyk, D. & Pasichnyk, N. (2016). Drones camera calibration for the leaf research. Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 252, 61–65 [in English].
Rodriguez-Moreno, F., Zemek, F. & Kren, J. et al. (2016). Spectral monitoring of wheat canopy under uncontrolled conditions for decision making purposes. Computers and Electronics in Agriculture, 125, 81–88 [in English].
Cao, Q., Miao, Y. & Feng, G. et al. (2014). Active canopy sensing of winter wheat nitrogen status: An evaluation of two sensor systems. Computers and Electronics in Agriculture. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.compag.2014.08.012 [іn English].
Hassan, M.A., Yang, M. & Rasheed, A. et al. (2018). A rapid monitoring of NDVI across the wheat growth cycle for grain yield prediction using a multi-spectral UAV platform. Plant Science. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2018.10.022 [in English].
Saberioona, M., Amina, M. & Anuarb A., et al. (2014). Assessment of rice leaf chlorophyll content using visible bands atdifferent growth stages at both the leaf and canopy scale. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 32, 35–45 [in English].
Kipp, S., Mistele, B. & Schmidhalter, U. (2014). Identification of stay-green and early senescence phenotypes in high-yielding winter wheat, and their relationship to grain yield and grain protein concentration using high-throughput phenotyping techniques. Functional Plant Biology, 41, 227–235 [in English].
Ali, H., Lali, M., Nawaz, M., Sharif, M. & Saleem, B. (2017). Symptom based automated detection of citrus diseases using color histogram and textural descriptors. Computers and Electronics in Agriculture, 138, 92–104 [іn English].
Asim Kumar Roy Choudhury. (2014). Principles of Colour and Appearance Measurement. Object Appearance, Colour Perception and Instrumental Measurement, 1–52 [in English].
Zhou, B., Elazab, A. & Bort, J. et al. (2015). Lowcost assessment of wheat resistance to yellow rust through conventional RGB images. Computers and Electronics in Agriculture, 116, 20–29 [іn English].
Vicente, R., Vergara-Díaz, O. & Kerfal, S. et al. (2018). Identification of traits associated with barley yield performance using contrasting nitrogen fertilizations and genotypes. Plant Science. Available online. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2018.10.002 [іn English].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право і ліцензування
Умови ліцензії: автори зберігають авторські права і надають журналу право першої публікації з роботою, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи і початкової публікації в цьому журналі.
Якщо стаття прийнята до публікації в «Агроекологічний журнал», автор повинен підписати угоду про передачу авторських прав. Угода відправляється на поштову (оригінал) або адресу електронної пошти (відсканована копія) редакції журналу.
Цією угодою автор підтверджує, що представлені матеріали:
- не порушують авторських прав інших осіб або організацій;
- раніше не публікувались в інших видавництвах і не були представлені для публікації в інших виданнях.
Автор передає редакції «Агроекологічного журналу» права на:
- публікації статті українською (англійською та російською) мовою і поширення її друкованої копії;
- поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською та російською мовами), будь-якими електронними засобами (розміщення на офіційному сайті журналу, електронних баз даних, сховищ тощо) друкована копія перекладу.
Автор залишає за собою право без згоди редакції та засновників:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково в ознайомлювальних цілях.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез доповідей, доповідей конференцій, а також усних доповідей.
- Додати електронні копії статті (включаючи остаточну електронну копію, завантажену з офіційного сайту журналу) за адресою:
- персональні веб-ресурси всіх авторів (веб-сайти, веб-сторінки, блоги тощо);
- веб-ресурси установ, в яких працюють автори;
- некомерційні веб-ресурси відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
У всіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов'язковим.
