ვეგეტაციის პერიოდის გარკვეული პერიოდის განმავლობაში კარტოფილის მწარმოებლებმა რეგულარულად უნდა აკონტროლონ თავიანთი კულტურების აზოტის სტატუსი, რათა სასუქი მაქსიმალურად ეფექტური იყოს.
გავრცელებული პრაქტიკაა თითოეულ მინდორში მცენარეებიდან ფოთლების შეგროვება და შემდეგ მათი ლაბორატორიაში გაგზავნა ნიტრატების ანალიზისთვის. რამდენიმე დღის განმავლობაში მევენახეები იღებენ შედეგებს, რომლებიც მიუთითებს იმაზე, საჭიროა თუ არა მეტი აზოტის სასუქი, თუ შესრულება ნორმალურია. სისტემა მუშაობს, მაგრამ ეს პროცესი შეიძლება დაჩქარდეს, ამბობს I. Wang, დოცენტი ვისკონსინ-მედისონის უნივერსიტეტი, მებაღეობის დეპარტამენტი.
"ფოთლების შეგროვებას დიდი დრო და ძალისხმევა სჭირდება", - ამბობს ვანგი.
„და ზოგჯერ შედეგები შეიძლება იყოს შეცდომაში შემყვანი, რადგან ფოთლებში ნიტრატების რაოდენობაზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ბევრმა ფაქტორმა, როგორიცაა ამინდის პირობები ან სინჯის აღების დრო. გარდა ამისა, შედეგები არ ითვალისწინებს სივრცით განსხვავებებს [აზოტის მოთხოვნილებებს] ველში“.
პროექტი დაფინანსებულია USDA სურსათისა და სოფლის მეურნეობის ეროვნული ინსტიტუტი, გულისხმობს მონაცემთა შეგროვებას და დამუშავებას ჰიპერსპექტრული კამერიდან. იგი დამონტაჟებულია უპილოტო თვითმფრინავზე (უპილოტო საჰაერო ხომალდზე) ან დაბალ მფრინავ თვითმფრინავზე, რომელიც დაფრინავს შესწავლილ კარტოფილის უბნებზე.
Wang-ის გუნდი ავითარებს კომპიუტერულ მოდელებს, რათა დააკავშიროს სურათები სეზონური მცენარის აზოტის სტატუსთან, მოსავლიანობასთან, ხარისხთან და ბოლო სეზონის ეკონომიკურ ანაზღაურებასთან.
„ჩემი თანამშრომლები და მე ვიმედოვნებთ, რომ შევიმუშავებთ ონლაინ პროგრამას, რომელიც გადააქცევს ჰიპერსპექტრულ სურათებს ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ როდის და რამდენი უნდა მოხდეს განაყოფიერება, რათა მწარმოებლებმა მაქსიმალურად მიიღონ მოგება გარემოზე მინიმალური ზემოქმედებით“, - ამბობს ვანგი.
„ფაქტორები, რომლებიც იწვევენ ტილოების მდგომარეობის ცვლილებებს, როგორიცაა საკვები ნივთიერებების სტატუსი, ტენიანობის ან დაავადების არსებობა და არარსებობა, ასოცირდება სპექტრულ ასახვასთან და, შესაბამისად, მათი ვიზუალიზაცია შესაძლებელია ჰიპერსპექტრულ გამოსახულებებში“, ამბობს ტრევორ კროსბი, კურსდამთავრებული სტუდენტი Wang's-ში. ლაბორატორია.
70-დან 150 მეტრზე კვლევით ველზე ერთი ფრენისას შესაძლებელია ათობით სურათის შეგროვება, რომელთაგან თითოეული შეიცავს ასობით სპექტრულ ზოლს. სურათის დამუშავების დასაჩქარებლად, ვანგმა დაიქირავა ორი ძირითადი თანამშრომელი. ფილ ტაუნსენდი, ტყის და ველური ბუნების ეკოლოგიის პროფესორი, ლიდერია დისტანციური ზონდირების ტექნოლოგიაში. პოლ მიტჩელი, პროფესორი და სპეციალისტი სოფლის მეურნეობისა და გამოყენებითი ეკონომიკის დეპარტამენტში, ატარებს ეკონომიკურ ანალიზს, საიდანაც კომპიუტერული მოდელი იძლევა რეკომენდაციებს აზოტის გამოყენების შესახებ.
კროსბიმ, რომელიც ლიდერობს მიწის გაზომვებში, შეაგროვა მონაცემები საველე კვლევის ადგილებიდან კარტოფილის ზრდის სხვადასხვა ეტაპზე. ეს მოიცავს ფოთლის ფართობის ინდექსს, აზოტის მთლიან კონცენტრაციას ფოთლებში და ღეროებში, ტუბერების რაოდენობას და ცალკეული ტუბერების წონას და გარემო ფაქტორებს, როგორიცაა ნიადაგის ტენიანობა და ტემპერატურა, მზის რადიაცია და ქარის სიჩქარე. მოსავლის აღებისას ის ზომავს ტუბერების მთლიან მოსავალს და მათ ზომას.
შემდეგ კროსბიმ შეიმუშავა გაუმჯობესებული მოდელები, რომლებიც აკავშირებს ჰიპერსპექტრულ გამოსახულებებს მიწისზე დაფუძნებულ გაზომვებთან. მიზანია კულტურების აზოტის სტატუსის რეალურ დროში პროგნოზირება და სეზონის ბოლოს ტუბერების მოსავლიანობის პროგნოზირება. ამ ეტაპზე საველე სამუშაოები და გამოსახულების დამუშავება დასრულებულია და კროსბი ყურადღებას ამახვილებს მოდელის განვითარებაზე.
ვანგი ფართოდ უზიარებს თავის კვლევას შტატის კარტოფილისა და ბოსტნეულის მწარმოებლებს. მას კარგი ურთიერთობა აქვს ქვეყნის მასშტაბით ფერმერებთან და ბევრი მოუთმენლად ელის მისი კვლევის შედეგებს.