Bei partizipativen Sortenversuchen im Betrieb besteht aufgrund des Platz-, Zeit- und Gerätemangels der ökologischen Ackerbaubetriebe meist keine Möglichkeit, ein randomisiertes, vollständiges Blockdesign zur Erhebung verwertbarer wissenschaftlicher Ergebnisse aufzubauen.
Lösung
Wir testeten Multikopter, die mit RGB- und NIR-Kameras ausgestattet waren, um Feldheterogenität und Pflanzengesundheit zu bewerten, Erträge vorherzusagen und N-effiziente Sorten innerhalb und zwischen landwirtschaftlichen Forschungsstandorten zu identifizieren. Unsere Fernerkundungsinstrumente wurden von 2014 bis 2016 auf konventionellen kleinen Parzellen von N-Behandlungsversuchen getestet und erfolgreich validiert. Um die Ergebnisse der Fernerkundung zu vergleichen, wurden Standard-Stichprobenverfahren angewendet.
Beschreibung
Zum einen konnten durch die Auswertung von Fernerkundungsbildern Unkrautbefall, Feldheterogenität und NDVI-Werte/Pixel (ca. 1 cm pro Pixel) bestimmt werden. In einigen Fällen haben wir sogar zuvor unbekannte unterirdische Feldobjekte entdeckt (z. B. ein Entwässerungssystem aus den 70er Jahren).
Andererseits korrelierten NDVI-Daten nicht mit traditionellen Probenahmeergebnissen (SPAD-Werte und Ertragsschätzungen), wahrscheinlich weil der Multikopter 100 % der großen Parzellenfläche abdeckte, während die Probenahme nur Daten von bestimmten Punkten lieferte (50 SPAD-Punkte/Parzelle und drei Ertragsprobenquadrate/Parzelle). Es ist daher davon auszugehen, dass die Fernerkundung bei großflächigen Sortenversuchen wesentlich genauere Ergebnisse liefern kann als herkömmliche Stichprobenverfahren. Weitere Tests sind erforderlich, um diese Annahme zu beweisen.
Praktische Empfehlungen
• Ein Multikopter mit RGB- und NIR-Kamera wurde auf vier Bio-On-Farm-Forschungsstandorten in Ungarn getestet. Farm-scale Parzellen (ca. 120 m2 pro Sorte) wurden mit 8 bis 15 Winterweizensorten pro Farm angelegt.
• Die Datensammlung wurde während der Blüte/Blüteblüte an einem sonnigen Tag zwischen 11:00 und 13:00 Uhr durchgeführt (Sonnenstand, Wind und Wolken können die Bilderfassung stark beeinflussen).
• Bodendatenvalidierung (Chlorophyllmessungen (SPAD) von 50 zufällig ausgewählten Flaggenblättern/Parzelle), Phytopathologie und Unkrautbonitierung wurden gleichzeitig mit der Bilderfassung (<1 cm Auflösung) durchgeführt.
• 3 x 1 m2 große Ertragsprobenquadrate pro Parzelle wurden bei der Ernte zur quantitativen und qualitativen Ertragsschätzung entnommen.
• Die Zahl der Validierungsproben (SPAD, Quadrate) war höchstwahrscheinlich zu klein, um die Feldheterogenität korrekt zu bewerten und die Ergebnisse der Fernerkundung (NDVI-Normalized Difference Vegetation Index) zu validieren.
ÖMKi - Hungarian Research Institute of Organic Agriculture
Miklós tér 1, Budapest 1033, Hungary
Phone +3612448358, info@biokutatas.hu, www.biokutatas.hu
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