Sensor-styrt ugrasharving* i bygg**

Transkript

1 Nya tekniker för hållbar ogräsbekämpning Sensor-styrt ugrasharving* i bygg** Therese W. Berge Norsk Institutt for Bioøkonomi (NIBIO) therese.berge@nibio.no *) sv/da=ogräsharvning/ukrudtsstrigling; **) sv=korn 1

2 Innhold Bakgrunn Hypoteser og mål Feltforsøk Resultater Videre arbeid Photo: Therese W. Berge 2

3 Bakgrunn IPM (Integrated Pest Management) Ugrassensor for flekksprøyting av frøugras i korn Ugrasharving 3

4 IPM (Integrated Pest Management) Må brukes av yrkesdyrkere i Norge (siden 2015) Prinsipp 4: Ikke-kjemiske ugrastiltak Prinsipp 6: Tilpasse ugrastiltaket etter behovet 4

5 Ugrassensor fra DAT AS Photo: Therese W. Berge Photo: Adigo AS Klassisk bildeanalyse, Outputs: - jorddekning - ugrasdekning (U) - korndekning (K) - Relativ ugrasdekning = RWC= U/(U + K) Illustrasjon: R. Lågbu, NIBIO Photo: DAT AS 5

6 Hvorfor bruke Relativ ugrasdekning (=RWC)? God prediktor for avlingstap som funksjon av ugrasmengde etter kornets oppkomst og bedre enn antall ugras (Gerhards and Kühbauch 1993; Christensen and Heisel 1998; Ngouajio et al 1999; Lemieux et al 2003) Illustration: Therese W. Berge, NIBIO Brukt til beslutningsregler for sensorstyrt flekksprøyting av frøugras i korn (Berge et al. 2012/Computers and Electronics in Agriculture) 6

7 Ugrasharving Intensitet kan justeres med tindevinkel Photo: Therese W. Berge Illustration: Therese W. Berge, NIBIO Photo: Therese W. Berge 7

8 Hypoteser Sensor-basert ugrasharving (etter kornets oppkomst) vil: Øke selektiviteten til ugrasharving Forbedre ugraskontrollen Redusere risiko for skade på bygget Gjøre blindharving unødvendig (?) 8

9 Mål Gyldige beslutningsregler for sensor*-basert ugrasharving i bygg (etter oppkomst) *)Weed Sensor = RGB kamera + bildeanalyse; Soil sensor = pinne + elektronisk lastcelle Harrowing intensity Illustration: Therese W. Berge, NIBIO Weed pressure (RWC) Light soil Dense soil 9

10 Feltforsøk Vårbygg ( ) Naturlig ugrasflora Ugrasharving (6 intensiteter inkl. ubehandlet) Etter oppkomst (BBCH 13-14/22) Sensormålinger Visuell bedømmelse av ugrasdekning, korndekning, jorddekning Avling 10

11 Photo: Frode Urdal Weed sensor tar bilder, lagrer og analyserer bilder i sanntid (2 bilder/sek) Soil sensor (elektronisk lastcelle koblet til pinne) logger jordhardhet i harvesjiktet (inntil 60 Hz) 11

12 3 dager Visuell bedøm -melse Visuell bedøm -melse Avling 12

13 Photo: Therese W. Berge 13

14 Resultater Eksempel på sensor data (rådata) Programvare I Programvare II Eksempler på foreløpige resultat fra klassisk bildeanalyse 14

15 Illustration: Frode Urdal Illustration: Frode Urdal Relativ ugrasdekning (RWC verdi) Jordhardhet (kg) 15

16 Resultater Programvare I Bruk: Storskala testing av beslutningsregler for sensor-styrt ugrasharving Illustration: Adigo AS 16

17 Resultater Programvare II Bruk: Etablere fasit (ground truth) og treningsdata for bildeanalyse basert på deep learning Illustration: Adigo AS Illustration: Adigo AS 17

18 Resultater Bildeanalyse; WEED COVER per image Ground Truth_Weed Cover Weed harrowing Post Pre 1:1 line Illustration: Therese W. Berge, NIBIO Classical image analysis_weed Cover 18

19 Resultater Bildeanalyse; RELATIVE WEED COVER per image Ground Truth_Relative Weed Cover Weed harrowing Post Pre 0.0 1:1 line Illustration: Therese W. Berge, NIBIO Classical image analysis_relative Weed Cover 19

20 Resultater Bildeanalyse; Weed Cover per plot Mean weed cover per plot Illustration: Therese W. Berge, NIBIO Mean number of pixels classified as weed per plot 20

21 Takk Interreg ØKS Personal i NIBIO: Kjell Wærnhus, Marit Helgheim, Samuel H., Arkan A., Henrik A.-Hyllseth med flere Adigo AS (Frode Urdal, Magnus Vallestad) Takk for din oppmerksomhet! Illustrasjon: Elsa Beskow 21