Korn-2019, Krzysztof Kusnierek NIBIO Apelsvoll Andrea Ficke NIBIO Ås

Transkript

1 Korn-2019, Krzysztof Kusnierek NIBIO Apelsvoll Andrea Ficke NIBIO Ås

2 OM PROSJEKTET: STRESSLESS Mål stedsspesifikk N-gjødsling og soppkontroll i korn, designet spesielt for å håndtere stressfaktorer som ofte opptrer samtidig (N-behov, vannstress, soppangrep) Utvalgte aktiviteter.. Vannstatus kan begrense avling H 2 O status oppdagelse v/ sensorteknologi Vannstatus kan påvirke N-status estimering (og gjødselanbefaling) Skille mellom N og H 2 O status i sensorsignalene Soppsjukdomer kan begrense avling Tidlig deteksjon av soppsjukdomer

3 EFFEKT PÅ AVLING ( ): ÅR (været), DELGJØDSLING, SJUKDOMMER

4 EFFEKT PÅ AVLING ( ): ÅR (været), DELGJØDSLING, SJUKDOMMER, ÅR Gj. avling: kg/daa kg/daa kg/daa kg/daa Nopp Sopp

5 H KOMPLEKSITET: 2 O N Sopp VARIASJON OVERALT Synlig jord Vekststadium Bladtykkelse Bladareal Biomasse tetthet

6 METODIKK: OPTISKE SENSORER Bruk Kan brukes handholdt, traktormontet eller fra lufta Måling av lysrefleksjon Bruker solinnstråling eller egen lyskilde Komplisert interaksjon med planter som er spektralt variabel

7 Måling av N-opptak påvirket av vannstatus Bruk av sensorsignal enkelt utvalg bånd1 730nm bånd2 780nm alle bånd statistisk komprimering

8 FORSKNING: FELTFORSØK med flere stresskombinasjoner

9 STRESSLESS WP1 Prosjektnummer N Field Sprøyte Her! trial hus (W-) (W0) Sprøyte Her! vatning (W+) (W0) Sprøyte Her! gjentak 1 gjentak 2 gjentak 3 N50 N100 N70 N100 N70 N50 N70 N50 N m 2 m 33 m Kol. 1 Kol. 2 Kol. 3 Kol. 4 Kol. 5 Kol. 6 Kol. 7 Kol. 8 Kol. 9 Kol. 10 Kol. 11 Kol. 12 Kol. 13 Kol. 14 Kol. 15 Kol. 16 Kol. 17 Kol. 18 Kol m 2.4 m 5.1 m 45 m STRESSLESS WP1 feltforsøk Denne felt øskes på plass some WP1 i Mutlisens prosjektet. Trenger vatning, flat overflate for å hindre overflate vann flyt Rutestørrelse: 2 x 7.5 m Kantruter (hver side av hovedruter): 1.5 x 7.5 m Feltstørrelse: 33 x 45 m Trenger en del plass rund felt for å flytte hus og sette vating. ca. 7.5m hver side = ca 48 x 60 m. Tre- faktorielt strip-split-plot forsøk med 18 behandlinger og 3 gjentak, til sammen 54 ruter. Vatning som horisontal behandling. Såing (på tvers) uten gjødsel Faktor N_vår: Gjødsling før såing (langs felt) Fullgjødsel N40 : 5 kg N/daa ved såing (26.9 kg) N70 : 7 kg N/daa ved såing (37.6 kg) N100: 10 kg N/daa v/såing (53.8 kg) Faktor W: Vanning W- : Tørkestress W0 : Naturlig nedbør W+ : Drukningsstress Vann W- : Tørkestress W0 : Naturlig nedbør W+ : Ekstra vanning vatning (W+) W- Sprøyte Her! hus (W-) Faktor D: : Sjukdom sprøting (håndsprøting) See andre kart. Ingen Grensesprøyting. Trenger å klippe kantruter med sitterklipper. Ta ut større stein. Vi skal også klippe 2.4 m (1.2 m inn fra hver ende av ruta) Traktorsprøting bare med ugressmiddel. Nitrogen N50 : 5 kg N/daa N70 : 7 kg N/daa N100: 10 kg N/daa Sjukdom - usprøytet - Full dose

10 AP1 PHOTOSTORY

11 Feltarbeid i 2018 Date Dataset Northing Easting Crop Variety Zadoks Fredrikstad Winter w. Elvis 37, Halden Winter w. Elvis Rakkestad Winter w. Elvis 43, Vormsunda Winter w. Elvis 41,43, Vormsundb Winter w. Kuban 39,41, Jessheim Spring w. Mirakel Vormsundc Spring w. Mirakel 41, Hoff Spring w. Bjaerne 35,37, Oesaker Spring w. Mirakel 39,41, Raade Spring w. Mirakel 39, Hoff Spring w. Bjaerne 39,41,43,45, 49,51, Hoff Spring w. Bjaerne 63,65,67, 69,71

12 METODIKK VANNSTATUS

13 VANNSTATUS ESTIMERING: 2015 WP1 z32,z39 490nm 650nm 745nm 420nm 690nm R Feil ±1.1% ~ 81.5 %

14 VANNSTATUS ESTIMERING: 2017 WP1 z32,z39 420nm 520nm 650nm 725nm 695nm R Feil ±0.8% ~ 80.5 %

15 VANNSTATUS ESTIMERING: 2018 Felt z32-z55 420nm 520nm 630nm 730nm 695nm R Feil ±0.8%

16 WP1 + Fields Nopt H 2 O

17 Prediction Nup 2017 hoff Feil ± 1.9 kgn/daa Feil ± 1.4 kgn/daa 2018 hoff Feil ± 1.5 kgn/daa 2018 raade

18 Prediction H 2 O % Feil ± 1.8 % 2017 hoff Feil ± 2.0 % 2018 hoff Feil ± 0.9 % 2018 raade

19 TIDLIG SJUKDOMSDETEKSJON : OVERSIKT Vann Nitrogen Mikroklima Tetthet Biomasse soppmidler Bladflekksjukdom Meldugg

20 Sensor vinkler Skrå vinkel N opptak, Avlingsestimering Rett vinkel bladanalyse, sjukdomsdeteksjon ~60 o ~75 o ~0 o In the center

21 N100 W+ D+ N100 W0 D+ N100 W- D+

22 PC1: 83 % - Water VANN og NITROGEN mest viktig faktorer i datasettet PC2: 15 % - Nitrogen

23 Soppvariasjon vises med veldig liten signal PC6: 0 % - Diseases / Powdery mildew

24 Fungi modelling PCA on 2016 WP1 dataset Variable dataset, water logging, Drought stress Small margins on diseases symptoms 730nm 420nm 660nm

25 Fungi modelling PCA on 2017 WP1 dataset Not accurate division, But intensive disease included 660nm 730nm 420nm

26 Fungi modelling PCA on 2018 WP1 datasets A diverse dataset 200 samples Severe drought and dense canopy 730nm 660nm 420nm

27 KONKLUSJONER VANNSTATUS ESTIMERING: Vann statusestimering med sensorteknologi er praktisk mulig Med multivariate statistiske metoder, har vi mulighet til å bruke alle signaler fra sensoren Med mange prøver fra forskjellige steder kan vi bygge modeller som dekker variasjonen og tillater å estimere vannstatus i åker Det samme teknikk kan brukes til å finjustere estimering av N-opptak TIDLIG SJUKDOMSDETEKSJON: Meldugg deteksjon er langt fra praktisk bruk Sjukdomssymptomer tar liten del av sensor bilde Sjukdomssignaler er veldig svak (også ingen signal fra bladflekksjukdom) I 3 sesonger, selv om datasettene er svært forskjellige, spektrale bånd korrelert med sjukdommer er det samme 420 nm Ikke korellerte bånd er også konstant: 660 nm and 730 nm

28 Takk for oppmerksomheten. Krzysztof Kusnierek Apelsvoll