Welkom bij
Moderne landbouw
!
Overmatig gebruik van kunstmest is een van de vele grote problemen waarmee de moderne landbouw wordt geconfronteerd. Gewassen, vooral monocrop-bewerkingen van maïs en tarwe, hebben veel kunstmest nodig, maar het is erg moeilijk om precies de juiste hoeveelheid te bemesten. Dat leidt tot een wijdverbreid overmatig gebruik van kunstmest, die vervolgens in waterwegen terechtkomt, wat bijdraagt aan het vrijkomen van grote hoeveelheden broeikasgassen.
Wetenschappers en onderzoekers hebben gewerkt aan allerlei manieren om het gebruik van kunstmest te minimaliseren tot wat nodig is, en een van de belangrijkste punten van die pogingen is om de hoeveelheid kunstmest in velden nauwkeuriger te meten. Als we eenmaal precies weten hoeveel er aanwezig is, is het gemakkelijker om het niet te overdrijven. Een veelbelovende vooruitgang is zojuist aangekondigd door onderzoekers van de University of Illinois Urbana-Champaign, en deze is gebaseerd op sensoren die aan vliegtuigen zijn bevestigd.
Het nieuwe systeem maakt gebruik van hyperspectrale beeldspectroscopiesensoren in de vorm van de ASD FieldSpec 4, een apparaat ter grootte van een handpalm dat beeldgegevens kan verzamelen op een ongelooflijk nauwkeurige, granulaire basis. Deze apparaten nemen beeldgegevens op die veel gedetailleerder zijn dan wat het menselijk oog kan zien. Dat omvat blijkbaar ook het stikstofgehalte in plantenbladeren.
De onderzoekers gebruikten de hyperspectrale sensoren om plantenbladeren te meten op verschillende niveaus van fotosynthese, wat gecorreleerd is met hoe goed bevrucht de planten zijn. Vervolgens creëerden ze een algoritme dat die hyperspectrale gegevens kan gebruiken en resultaten van stikstofniveaus kan opleveren.
Dit systeem is zo gevoelig dat de onderzoekers de sensoren daadwerkelijk bevestigden aan vliegtuigen die 500 meter boven maïsvelden in Illinois vlogen, en door slechts drie keer heen en weer te vliegen, ontdekten ze dat ze een verbazingwekkende hoeveelheid gegevens konden oppikken. De onderzoekers gingen het veld in om stikstoftests op de grond uit te voeren om te vergelijken en ontdekten dat het vliegtuigsysteem ongeveer 85 procent nauwkeurigheid gaf, wat dicht genoeg in de buurt komt van testen op de grond dat de onderzoekers zeggen dat de vliegtuigen het zouden kunnen vervangen . En natuurlijk is het veel efficiënter om met een vliegtuig over een veld te vliegen dan om honderden grondmonsters te nemen voor stikstofanalyse.
De volgende stap voor de onderzoekers is om te proberen hun algoritme te laten gebruiken met satellieten die zijn uitgerust met hyperspectrale sensoren; zowel de Verenigde Staten als India werken aan dit soort dingen.
