Plantevernvarsel på gårdsnivå rapport fra en pilotstudie for potet og korn i Solør-Odal

Transkript

1 91 Plantevernvarsel på gårdsnivå rapport fra en pilotstudie for potet og korn i Solør-Odal Trond Rafoss, Ragnhild Nærstad, Ingerd Skow Hofgaard, Halvard Hole, Oleif Elen & Guro Brodal Bioforsk Plantehelse Ås trond.rafoss@bioforsk.no Innledning Norge er et av de første land i Europa med en operativ tjeneste for varsling av plantesjukdommer og skadedyr. For varslingen av tørråte i potet ble det feiret 50 års jubileum i I begynnelsen ble varsler formidlet som en del av værmeldingen fra NRK og Meteorologisk institutt. Senere utviklet Statens Plantevern telefontjenesten Televis for distribusjon av varsler ved oppringing fra brukerne, samt et PC-program for varsling av sjukdommer og skadedyr i korn. Etter at internett for alvor gjorde sitt inntog som informasjonskanal rundt årtusenskiftet, utviklet Planteforsk i samarbeid med Landbrukets forsøksringer internettjenesten VIPS (Varsling Innen PlanteSkadegjørere, www. vips-landbruk.no) og samtidig også SMS-abonnement for varsling til mobiltelefon. Nå er det Bioforsk Plantehelse og Norsk Landbruksrådgiving som i fellesskap har ansvaret for VIPS, som omfatter mange planteskadegjørere i viktige jord- og hagebruksvekster. For dagens varslingstjenester gjenstår det fortsatt noen viktige utfordringer for at brukerne skal kunne få fullt utbytte av tjenestene. Faglig sett er hovedutfordringene todelt. Den ene delen dreier seg om varslenes biologiske grunnlag, det vil si modellenes evne til å beskrive utviklingen hos skadegjørerne og deres evne til å forutsi fare for angrep. Den andre delen handler om lokal relevans, det vil si hvor godt varslene treffer i en praktisk dyrkingssammenheng for et gitt lokalt dyrkingssted. Fra dyrkerens ståsted kan disse utfordringene betraktes som incentiver, eller mangel på slike, til å ta i bruk varslingstjenestene. Den faglige hensikten med varslingen er at den skal bidra til redusert og riktig bruk av plantevernmidler. Med riktig bruk av plantevernmidler blir effekten av midlene best mulig og resulterer i større avlinger med bedre kvalitet, samtidig som miljøbelastningen og kostnadene knyttet til plantevernmiddelbruk blir minst mulig. Ved bruk av plantevernmidler er det også viktig å ta hensyn til både forbruker og miljø. Når det gjelder disse hensynene finnes det i dag ingen incentiver for dyrkeren til å ta i bruk varslingstjenestene utover mulighetene for reduserte utgifter til plantevernmidler. På begynnelsen av 1990-tallet etablerte Statens plantevern et eget nettverk av automatiske landbruksmeteorologiske målestasjoner lokalisert til de viktigste jordbruksområdene, siden disse var dårlig dekket av det offisielle værstasjonsnettet drevet av Meteorologisk institutt. Ved opprettelsen av Planteforsk i 1995 ble det landbruksmeteorologiske målestasjonsnettet videre utvidet gjennom sammenslåingen av Statens plantevern med Statens forskningsstasjoner i landbruk (SFL), som hadde hver sine landbruksmeteorologiske målestasjoner. Etter etableringen av det landbruksmeteorologiske målestasjonsnettet, har varslingstjenesten tatt utgangspunkt i målingene gjort på og av disse stasjonene. Måledata brukes som inngangsdata til modellbaserte varselberegninger, etter hvert også med et tillegg av modellfremskrivinger basert på værvarsel levert av Meteorologisk institutt. For det biologiske grunnlaget pågår det stadig forskning for å forbedre modellene for de fleste skadeorganismene. Når det gjelder den lokale relevansen, har de siste årenes utvidelser av målestasjonsnettet kommet i stand ved at Landbruksmeteorologisk tjeneste (LMT) i Bioforsk har overtatt målestasjoner etablert i ulike enkeltprosjekter og etter lokale initiativ som har skaffet til veie finansiering på egenhånd. LMT har overtatt driftskostnadene for disse utvidelsene innenfor eksisterende budsjettrammer gjennom effektivisering av driften. Med de 80 målestasjonene som nå opereres i regi av Bioforsk er det vanskelig å få aksept for å utvide tjenesten på grunn av de høye kostnadene knyttet til drift av målestasjoner. For å få til en videre forbedring av den lokale relevansen til varslingstjenestene har LMT derfor vurdert andre tilnærminger, henholdsvis fjernmåling av værforhold

2 92 Rafoss, T. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) og beregningsorienterte metoder. En slik metode er interpolasjon, det vil si beregning av værforholdene for et sted basert på målinger fra de nærmeste målestasjonene. En annen metode er å bruke værprognoser for de nærmeste timene som om det skulle være måledata. Når det gjelder fjernmåling av værforhold, gjøres det målinger av nedbør med et relativt nyetablert nettverk av radarer i Norge og Norden. Denne artikkelen presenterer noen foreløpige resultater fra bruk av de to sistnevnte metodene for å øke varslenes lokale relevans der disse har vært brukt til å varsle angrep av tørråte i potet og fusariumsopp i korn for 35 gårdsbruk i Solør-Odal. Tanken som ligger til grunn for den såkalte gårdsvarslingen er at verdien eller påliteligheten av et gårdsvarsel sammenlignet med et varsel fra nærmeste målestasjon, vil øke med avstanden fra gården til målestasjonen. Det vil si at de lokale grunnlaget fremskaffet med fjernmåling og beregning av værforholdene, veier opp for unøyaktigheter i denne metoden, når avstanden til nærmeste målestasjon blir tilstrekkelig lang. Materiale og metoder Som nevnt innledningsvis kan den lokale relevansen av varsel først og fremst økes ved å gjøre endringer i informasjonen om været som går inn i beregningene av varslingsmodellene. Ved å benytte værdata og værprognoser for det enkelte gårdsbruk, i stedet for målinger fra værstasjonene, kan det også forventes et større lokalt engasjement og eierskapsfølelse til varslene som beregnes. Alternative måter å utvikle et værinformasjonsgrunnlag for det enkelte gårdsbruk er listet opp nedenfor: 1. Etablere automatiske målestasjoner på hvert enkelt gårdsbruk 2. Interpolere værforholdene på gårdsbruket basert på måledata fra de nærmeste omkringliggende målestasjoner 3. Fjernmåling et nettverk av værradarer som fjernmåler nedbør er etablert av Meteorologisk institutt og dekker nå det meste av landet 4. Lagre værvarsel fra Meteorologisk institutt for de nærmeste timene frem i tid og bruke disse beregnede data som erstatning for måledata Av de ovenstående alternativene vil det første alternativet sannsynligvis være den beste løsningen for å fremskaffe lokal værinformasjon. Problemet er imidlertid at det blir for kostbart. Kostnadene ved alternativ 1 er allerede nevnt innledningsvis som en av årsakene til at det er tatt initiativ til å vurdere andre tilnærminger for å øke lokal relevans. Vi går derfor ikke nærmere inn på dette alternativet i denne omgang. Alternativ 2 er undersøkt, og det foregår interpolasjon av nedbør og lufttemperatur rutinemessig på døgnbasis for hele landet med en romlig oppløsning på 1x1 km ( En videreutvikling av interpolasjonstilnærmingen til å operere på timebasis som er tidsoppløsningen som brukes for målingene som leveres fra målestasjonene, vil kreve både forskning, utvikling og etablering av et kraftig beregningsmiljø. Det er nettopp dette som skiller alternativ 2 fra de to siste alternativene, hvor de to sistnevnte allerede er operative og finansiert av andre aktører. Fjernmåling av nedbør foregår i Norge med en tidsmessig oppløsning på 15 minutter og en romlig oppløsning på 1-2 km. Værvarslingsmodellene til Meteorologisk institutt benytter i dag 1 times tidsmessig oppløsning og 4x4 km romlig oppløsning (for byer og flyplasser 1x1 km oppløsning). Værvarslingen kjører i store beregningsmiljø for tungregning ved NTNU i Trondheim for å realisere et værvarsel som går 60 timer frem og oppdatere dette 4 ganger i døgnet. Resultater fra dette får Bioforsk levert til varslingen innen planteskadegjørere (VIPS) som en del av Bioforsks samarbeidsavtale med Meteorologisk institutt. Til forskjell fra tekstvarslene som folk flest vanligvis stifter bekjentskap med, mottar Bioforsk værvarslene som såkalte numeriske værvarsel som bare består av tallverdier. Hittil har Bioforsk mottatt disse leveransene bare for lokasjonene hvor Bioforsk har målestasjoner, der værprognosene skjøtes på måledataseriene, for å kunne fremskrive varslene fremover i tid. Forut for den utprøvingen som rapporteres i denne artikkelen har det foregått undersøkelser av disse informasjonskildene for å vurdere om de kunne brukes til å utvikle et nytt værinformasjonsgrunnlag for vekstsesongen for det enkelte gårdsbruk. Resultatene fra disse undersøkelsene var så lovende at det i 2010 ble satt i gang en begrenset utprøving for 35 gårdsbruk i Solør-Odal. Undersøkelsen av lagrede værprognoser beregnet for og sammenlignet med måledata fra uavhengige målestasjonspunkter viser at prognoseverdiene for nedbør treffer dårligst, sammenlignet med prognoser for temperatur, vind, luftfuktighet og innstråling. Radarmålingene av nedbør tjener således

3 93 som en viktig styrking av denne svakheten i den prognosebaserte tilnærmingen. Solør-Odal ble identifisert som det mest interessante området for et slikt pilotprosjekt. Regionen utgjør et viktig område for dyrking av korn og potet, og plantevernproblemstillingene i disse kulturene egnet seg til utprøving av en første fase av en gårdsvarsling. Solør-Odal Landbruksrådgiving bistod med å velge ut et antall gårdsbruk for varsling i korn og potet rettet Figur 1. Registrering av gårdsbruk. Nøyaktig innplassering av gårdsbruket gjøres med å velge knappen Plasser gårdsbruk og deretter klikke i kartvinduet på riktig geografisk posisjon. Brukeren kan velge om kartvinduet skal ha topografisk kart eller flybilde som bakgrunnskart.

4 94 Rafoss, T. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) Resultater og diskusjon Når det gjelder resultatene fra pilotprosjektet på gårdsvarsling 2010 så er disse ikke ferdig analysert enda. Varslene beregnet i gårdsvarslingen er lagret og vil bli sammenlignet med varslene produsert for de nærmeste målestasjonene Roverud og Åsnes. Figur 2. Kart over lokaliseringen til gårdsbrukene som er med i pilotprosjektet. mot det enkelte bruk. Utvelgelsen ble også gjort med tanke på å få en viss avstand mellom gårdsbrukene i forhold til den romlige oppløsningen i værvarslingsmodellen og i radarmålingene. Modulen for registrering av gårder i varslingssystemet VIPS ble utvidet med en kartmodul for å kunne plassere de utvalgte gårdene nøyaktig på kart (figur 1). Denne modulen ble også utviklet til å hente ut og lagre de geografiske koordinatene til gården i det bakenforliggende systemet. De geografiske posisjonene ble videre benyttet til å bestemme høyde over havet ved bruk av en terrengmodell med 25x25 meter oppløsning. De geografiske koordinatene ble sammen med disse høydedataene sendt til Meteorologisk institutt som satte opp produksjon av numeriske værvarsel og akkumulerte timeverdier for radarmålinger av nedbør for hvert av de utvalgte gårdsbrukene (figur 2). Ut fra figur 3 kan det imidlertid leses at der i det minste finnes variasjon i tørråtevarslene, for eksempel for den 11. august. I den samme figuren kan man imidlertid få en mistanke om at det bare er radarmålingene av nedbør som er utslagsgivende siden figur 3 viser samme typen varsel for alle gårdene den 13. og 14. august siden varselet for dagens dato og fremover er kun basert på prognosedata. Dersom vi går en dag frem og ser på varselet beregnet for den 14. august (figur 4), viser det seg at varselet for den 15. august, som også bare er basert på prognosedata, viser store variasjoner i tørråtevarsel. En inspeksjon av måledata fra de to værstasjonene i området for disse dagene, tyder også på en værtype med lokal nedbør. Dette tilsier variasjon i varsler over korte avstander i denne perioden, noe som bekrefter varslingsmetodens lokale relevans. Dersom varslene hadde vært de samme, både for målestasjonene Roverud og Åsnes og for alle gårdsbrukene som ligger spredt i området mellom disse to målestasjonene hadde det tydet på at det var lite å hente i de tilnærmingene til gårdsvarsling som er prøvd ut i pilotprosjektet. Når resultatet ble det motsatte, slik det går frem av figur 3 og 4, så tyder dette i det minste på at denne tilnærmingen bør undersøkes nærmere. I tillegg til varslingen av tørråte i potet, ble det satt opp gårdsvarsling av angrep fra fusariumsopp på havre og en funksjon for beregning av innhold av deoxynivalenol (DON) i havre ved høsting (figur 5). For disse tjenestene er varslingsmodellene laget slik at beregningene kjøres direkte av brukeren, i motsetning til tørråtevarselet som forhåndsberegnes hver morgen. Resultatene fra gårdsvarslingen for fusariumsopp på havre er heller ikke ferdige.

5 95 Figur 3. Skjermdump fra gårdsvarsel i VIPS den 13. august 2010 som viser fare for angrep av potettørråte i Solør-Odal.

6 96 Rafoss, T. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) Figur 4. Skjermdump fra gårdsvarsel i VIPS den 14. august 2010 som viser fare for angrep av potettørråte i Solør-Odal.

7 97 Figur 5. Skjermdump fra gårdsvarsel i VIPS for beregning av deoxynivalenol (DON) i havre. Videre arbeid En eventuell videreføring av gårdsvarslingen er avhengig av utfallet av den endelige evalueringen av erfaringene fra prøvesesongen 2010 og selvsagt mulighetene for å få finansiert en videre utvikling av tjenesten. Resultatene fra beregningsmodulen for DON i havre skal kontrolleres mot analysert innhold av DON fra disse gårdsbrukene. Takk til Meteorologisk institutt v/morten Salomonsen for tilrettelegging av aggregerte timeverdier for nedbør fra radar og v/harald Skoglund for tilrettelegging av værprognoser. Solør Odal Landbruksrådgiving v/ Kari Jakobsen og Otto Sveen takkes for bistand med utvelgelse av gårdsbrukene som inngikk i prosjektet. Arbeidet som er beskrevet i denne artikkelen er finansiert over Handlingsplan for redusert risiko ved bruk av plantevernmidler ( ).