• czw.. wrz 28th, 2023

    Wykorzystanie obrazowania satelitarnego do fenotypowania roślin

    Wykorzystanie obrazowania satelitarnego do fenotypowania roślin

    Prace nad zwiększeniem odporności roślin uprawnych oraz zwiększeniem korzyści genetycznych w hodowli roślin często napotykają trudności związane z niedostępnością i kosztami metod fenotypowania. Jednak postęp w technologii czujników, przetwarzaniu obrazów i analizie danych otworzył nowe możliwości dla metod i systemów fenotypowania. Szczególnie obrazowanie satelitarne okazuje się być skutecznym sposobem na zdalne monitorowanie prób i szkółek roślin sadzonych w wielu miejscach, jednocześnie zmniejszając koszty i standaryzując protokoły.

    Obrazy satelitarne mogą dostarczać istotnych danych dla fenotypowania roślin uprawnych. Na przykład, czujniki na konstelacji satelitów SkySat posiadają pasma spektralne, które można wykorzystać do obliczenia znormalizowanego różnicowego indeksu wegetacji (NDVI) oraz różnych cech pokrywy roślinnej. Ta technologia może być również wykorzystana do monitorowania zakładania plantacji i parametrów fenologicznych.

    W przeszłości wykorzystanie fenotypowania opartego na obrazowaniu satelitarnym w próbach hodowlanych było ograniczone przez niską rozdzielczość, wysokie koszty i nieregularne przeloty. Jednak pojawienie się satelitów o dużej rozdzielczości, takich jak konstelacja SkySat, zmieniło sytuację. Te satelity są w stanie dostarczać obrazy wielospektralne o rozdzielczości 0,5 m i próbują wykonywać codzienne pomiary w dowolnym miejscu na Ziemi. Otwiera to nowe możliwości prowadzenia prób plonowania na większą skalę, poprawy umiejscowienia odmiany, zwiększenia różnorodności genetycznej i zmniejszania epidemii chorób. Pozwala również prowadzić badania w realistycznych warunkach polowych w wielu miejscach przy niskich kosztach.

    Zespół badaczy z CIMMYT przetestował rzetelność estymacji NDVI na podstawie zdjęć satelitarnych SkySat wykorzystanych w próbach hodowlanych kukurydzy i pszenicy o różnych rozmiarach i odstępach. Ich początkowe wyniki i niedawno zdobyte dane dowodzą, że satelity SkySat skutecznie monitorują te próby. Badacze zwracają uwagę na konieczność uwzględnienia innych czynników, takich jak odstępy między plantacjami, przy interpretowaniu danych satelitarnych z prób plonowania.

    Poprzez zbieranie zdjęć satelitarnych z centralnego Meksyku i jednoczesne monitorowanie próby kukurydzy w Zimbabwe, badacze ukazują elastyczność i potencjał tej technologii. Podkreślają również znaczenie opracowania procedur operacyjnych zapewniających wysokiej jakości, standaryzowane dane, aby w pełni wykorzystać korzyści z integracji fenomiki, enwironomiki i genomiki w hodowli roślin.