Fjärranalys av bladmögelangrepp i potatis

Relevanta dokument
Fjärranalys av bladmögelangrepp i potatis

Fältgradering av växtsjukdomar

Bladmögelbekämpning 2011 Lars Wiik, HUSEC E-post:

Alternativa bekämpningsmetoder mot potatisbladmögel sortens resistens och inducerad resistens med fosfiter kan minska behovet av fungicider

Behovsanpassad bladmögelbekämpning i potatis med hjälp av belutstödssytem

EnBlightMe! - ett automatiserat stödsystem för upptäckt av potatisbladmögel

Erland Liljeroth, Växtskyddsbiologi, SLU, Alnarp

Potatisbladmögel 2012

Potatisbladmögel 2017

Veckorapport Potatisbladmögelbevakning i potatis, Alnarp vecka 26

Bladmögelbekämpning. Av Lars Wiik, HUSEC AB, och Anna Gerdtsson, Jordbruksverket

Sex bekämpningsprogram var beställda av

Potatisbladmögel 2013

Veckorapport Potatisbladmögelbevakning i färsk- och matpotatis, Alnarp vecka 28

Potatisbladmögel och Alternaria Erland Liljeroth, SLU Alnarp

Bevakning av bladsvampar Del 2. Effekt av bekämpning vid olika tidpunkter efter första angrepp.

Veckorapport Potatisbladmögelbevakning i färsk- och matpotatis, Alnarp vecka 30

Potatisbladmögel och brunröta 2016

Projektrapport, SLF nr R

POTATISBLADMÖGEL OCH VÄXTSKYDD

Veckorapport Potatisbladmögelbevakning i matpotatis, Alnarp vecka 27

POTATISBLADMÖGEL OCH TORRFLÄCKSJUKA Av Lars Wiik 1 och Lennart Pålsson 1) 1

Slutrapport - digitalt hjälpmedel för att identifiera och lokalisera infektionshärdar av bladmögel i ekologisk potatisodling

Projektansvariga: Jannie Hagman-Lundin och Björn Andersson Institutionen för ekologi och växtproduktionslära SLU, Uppsala

BEKÄMPNING AV BLADMÖGEL I EKOLOGISK POTATISODLING

Potatisbladmögel och Alternaria Erland Liljeroth, SLU Alnarp

BEKÄMPNING AV BLADMÖGEL I EKOLOGISK POTATISODLING

Fosfit som tillsats i bladmögelbekämpningen Erland Liljeroth, Dharani Burra, Erik Alexandersson

Bibliografiska uppgifter för Kemiindustrins syn på behandling mot potatisbladmögel, en analys från Syngenta

Veckorapport Potatisbladmögelbevakning i färsk- och matpotatis, Alnarp vecka 29

Försökshandboken. 6. Registreringar. 6.2 Gradering av svampsjukdomar

Precisionsodling (eller egentligen lite om användning av drönare i jordbruket och fältförsök)

PM för sortförsök med höst- och vinterpotatis i ekologisk odling, R7-7112, 2015

Växtextrakt mot potatisbladmögel - bekämpning genom inducerad resistens? - en förstudie

Martin Holmberg. Magisteruppsats i biologi Agronomprogrammet inriktning mark/växt

Alternaria och nya alternativ vid bladmögelbekämpning

PM för sortförsök med höst- och vinterpotatis i ekologisk odling, R7-7112, 2018

SYNGENTA NORDEN. Skydd av nytillväxt av blad i fält Resultat Flakkebjerg 08667, 2008

Bekämpning av Jättebjörnloka

Resultat från de ekologiska potatisförsöken 2012

Resultat från potatisbladmögelförsök Av Lars Wiik SLU, Växtskyddsbiologi, Box 44, Alnarp E-post:

Slutrapport av forskningsprojektet V , Gradering av fältförsök fler och enklare eller färre med högre precision

Potatisbladmögel 2015

Potatisbladmögel 2015

CropSat, gödsla efter satellitbilder, möjligheter med nollrutor. Hushållningssällskapet, Henrik Stadig

Slutrapport - Förstudie om Alternariaförekomst i potatis och behandlingseffekter 2013 i Mellansverige.

Försöksrapport stärkelsepotatisförsök 2015

Stärkelse är mitt nya socker! TEMA Försök! Industridoktorand ny resurs på Lyckeby. Torrt år går till historien LYCKEBY CONCEPT #

Betydelsen av torrfläcksjuka (Alternaria ssp.) på potatis SLF

Betning mot kornets bladfläcksjuka

Validering och utveckling av beslutsstöd för kemisk bekämpning av bladsvampar i sockerbetor 2012

Erland Liljeroth 1 och Eva Edin 2. SLF projekt: H , Jan 2014 dec 2016.

Odlarmöte Stufvenäs Gästgifveri, Söderåkra - 19 januari Tivolirestaurangen, Sölvesborg 25 januari Helgegården, Kristianstad - 31 januari

Alternariaförsök 2013

Mikael Johansson, Ullna Golf Club

Slutrapport, januari 2010 Projekt: Kontroll av sniglar i ekologisk produktion av grönsaker och bär en förstudie 2009.

Erland Liljeroth, Eva Edin

LANDSKAPSARKITEKTUR TRÄDGÅRD VÄXTPRODUKTIONSVETENSKAP Rapportserie

Referensförsök mot svampsjukdomar i höstvete

SIDA 1 ' ' F Ö R S Ö K S L E D:

För omkring 200 år sedan föddes en idé runt om i Sverige. Uppdraget var att förse landets dominerande näring med kunskap för framtiden.

Tabell 1. Makronäringsinnehåll i grönmassan av åkerböna vid begynnande blomning på fyra försöksplatser med olika behandlingar av svaveltillförsel

Veckorapport - Linköping vecka 22

Försökshandboken. 6. Registreringar. 6.4 Ogräsinventering

Delaktivitet 3d: Underlag för ett webbaserat beslutsstödssystem för smart växtodling

Resistens och resistensutveckling. en presentation gjord av HIR Malmöhus, finansierad av LRF Kraftsamling Växtodling

PRODUKT: HYPERSPEKTRAL IR, DATA FRÅN BORRKÄRNOR (PROCESSERAD, NIVÅ 2)

Tillskottsbevattning till höstvete

Veckorapporter Kalmar vecka 27 och

Kort introduktion till POV-Ray, del 1

Vad betyder SLU Alnarp för utvecklingen av skånskt lantbruk på års sikt? Lisa Germundsson

Växtförädling med avseende på bladmögelresistens i potatis

Svampsjukdomar i havre

Prognos och bekämpningströsklar för stritar i potatis Delrapport 2001 Hans Larsson Inst för växtvetenskap SLU, Alnarp Bakgrund Försöksverksamheten

Hestebønnerodråd og bønnefrøbiller - to nye skadegørere i hestebønner. Rotröta och bönsmyg - två nya skadegörare i åkerbönor

Precisionsodling (eller egentligen lite om användning av drönare i jordbruket och fältförsök)

Redovisning av projektet ekologisk sortprovning av potatis Referensnr: /10 Jannie Hagman

I projektet ingår också analys av foderkvalitet på färsk och ensilerad gröda. Resultaten presenteras vid senare tillfälle.

Odling av maltkorn fyra faktorers inverkan på avkastning och kvalité Av Lars Wiik 1) och Nils Yngveson 2) 1)

Sådd av olika vårkornssorter. i syfte att bekämpa renkavle

Det är svårt att dölja när man har valt den bästa potatisstrategin

Växtskyddsförsök i stråsäd inom Animaliebältet 2014

Slutrapport för projekt SLV finansierat av SLO-fonden

UAV inom precisionsodling. - några erfarenheter från SLU Mats Söderström, SLU, Inst för mark och miljö

Samodling av majs och åkerböna

Slutrapport angående projektet Järn, en stödfaktor för effektivare bekämpning med Binab i slutna odlingssystem med (projektnr 586/11/FoG

Organiskt material och vätmedel minskar utlakningen av svampmedel Av Mats Larsbo (SLU), Nick Jarvis (SLU) och Trygve Aamlid (Bioforsk)

Nordic Field Trial System Version:

Delrapport 2010 för projekt Bekämpning av åkertistel i ekologisk odling.

Här finns en kort beskrivning av CropSAT

Bestämning av kväveupptag i spannmålsgrödor med fjärranalys - Vill du slippa klippa?

En bladmögelstrategi som ger dig tid och pengar över till annat!

Övning 6 Antireflexbehandling

Hur undviker vi rotpatogener i trindsäd? Finns det sortskillnader? Mariann Wikström Agro Plantarum

Bakgrund. Bomullsmögel- ny metod ger ökad precision och förbättrad riskbedömning. Bomullsmögel är en sjukdom som vissa år

Kemisk bekämpning av skräppa i vall L och L5-6081,

Geometrimattan Uppdrag 2. Geometrimattan Uppdrag 1. Geometrimattan Uppdrag 4. Geometrimattan Uppdrag Aima din Sphero. 1. Aima din Sphero.

Växtskyddsförsök i stråsäd inom Animaliebältet 2013

Ny radhackningsteknik för ogräsbekämpning i spannmål, del 2

Bekämpning av svartpricksjuka

Transkript:

Slutrapport Partnerskap Alnarp projekt (SPA 789) Fjärranalys av bladmögelangrepp i potatis Erik Alexandersson och Erland Liljeroth, Växtskyddsbiologi, SLU Bakgrund Potatisbladmögel som orsakas av oomyceten Phytophthora infestans är ett mycket stort problem i svensk potatisodling. I Sverige står potatisodlingen för mer än en tredjedel av jordbrukets användning av fungicider trots att odlingen endast upptar en liten del av den totala åkerarealen. Att försöka minska behovet av bekämpning är främst nödvändigt av miljöskäl, men även använd mängd bekämpningsmedel i svenskodlad potatis bör av långsiktiga marknadsmässiga skäl minskas för att behålla potatis som en konkurrenskraftig basgröda. I bekämpningsförsök mot potatisbladmögelförsök krävs veckovisa visuella graderingar av angreppen som är ganska tidskrävande. På sikt vore det därför av stort intresse att kunna göra graderingar/bedömningar av sjukdomsangreppen med fjärranalys, d.v.s. någon form av fotografering med efterföljande bildanalys. Av minst lika stort intresse vore att i framtiden kunna detektera tidiga angrepp i den praktiska odlingen med hjälp av sådan teknik. Det har historiskt visat sig vara ganska svårt att särskilja sjukdomsangrepp som finns beskrivet i översiktsartiklar (Bock et al 2012) men relativt ny teknik som analyserar hyperspektral reflektans har varit mer framgångsrik. Utrustning för detta är dock fortfarande dyr men understöds av kraftfull modern bildanalysteknik och utvecklingen av mjukvaror för detta går snabbt. I en nyligen publicerad studie har man med denna teknik kunnat upptäcka ned till 0,1 % infektiongrad av potatisbladmögel (Ray et al., 2011). Denna teknik har potential att möjliggöra snabbare och mer precisa ingrepp vid behandling av sjukdomen. När det gäller bladmögel är vår erfarenhet att angreppsgraden är mycket väl korrelerad till hur snabbt den efterföljande nedvissningen sker. I denna pilot-studie har vi följt bladmögelangreppen både med visuella graderingar och med flygningar med drönare utrustad med RGB-kamera. Analys av olika våglängder i RGB-spektrumet jämfördes med de visuella graderingarna över säsongen. Genomförande Ett fältförsök i Mosslunda utanför Kristianstad fotograferades med hjälp av drönarhelikopter vid 4 olika tillfällen under odlingssäsongen. Drönarhelikoptern var utrustad med en RGBkamera och flygning och fotografering utfördes av Hushållningssällskapet Skåne. Analys av bilderna gjordes av SLU med hjälp av bildanalysexperter på SLU Skara (Kristin Piiki och Mats Söderström). Avsikten var att undersöka hur tidigt infektionen kan upptäckas med hjälp av denna teknik men framförallt att undersöka hur väl gröna och röda färger i bildernas spektra samt utifrån dessa beräknade vegetationsindex korrelerar till nedvissningsgraden orsakad av bladmögel i de olika behandlingarna. Försöken graderades visuellt ca en gång per vecka under hela odlingsperioden enligt en procentskala. Fotograferingen utfördes i ett bladmögelförsök som var finansierade av ett SLF-projekt. Obehandlad kontroll jämfördes med olika kemiska behandlingsstrategier där effekten av olika doser av fungicider, växtstärkaren kaliumfosfit samt olika kombinationer mellan dessa på bladmögelutvecklingen undersöktes. Som positiv kontroll användes en vanlig bekämpningsstrategi i den praktiska odlingen som inbegrep rekommenderade doser av 1

fungiciderna Ranman Top, Revus och Infinito som alternerades. Sammanlagt genomfördes 12 bekämpningar med 1 veckas intervall utom i ett försöksled där bekämpningarna utfördes varannan vecka. De olika behandlingarnas effekt redovisas inte här. Denna studies fokus var istället hur väl fjärranalys korrelerar med visuella graderingar av bladmögelangrepp och efterföljande nedvissning. De tre mittenraderna i varje försöksruta användes till bildanalysen som gjorde med hjälp av ett GIS-program. Värden för rött, grönt och blått ljus extraherades och användes för att bestämma ett vegetationsindex, s k Green Difference Vegetation Index (GDVI), enligt formeln: Även grönhet och rödhet beräknades baserat på rött, grönt och blått ljus: Resultat I figur 1 visas en översiktsbild av fältet vid 4 tillfällen under odlingssäsongen. Vid den första tidpunkten är angreppen mycket små, under 0,1 % enligt den visuella graderingen och man kan inte i bilden se några skillnader mellan behandlingarna. I bilden från den 21 juli syns tydligt att de obehandlade rutorna har redan i hög grad vissnat ner. Man kan även se en minskande grönhet i några av de andra rutorna. Vid detta tillfälle var angreppen enligt den visuella graderingen 75-95 % i de obehandlade rutorna. Den 8 augusti är obehandlade rutor helt nedvissnade och det finns kraftiga angrepp i flera av de andra leden medan vissa led fortfarande är relativt gröna. Vid sista tidpunkten är i princip alla led nedvissnade, till stor del p.g.a. av bladmögelangrepp men även p.g.a. naturlig nedvissning 2

Figur 1. Översiktsbilder av fältförsöket i Mosslunda fotograferat vid 4 olika tillfällen under odlingssäsongen. Den 1 juli var angreppen små och ännu inte synliga i denna bild. Den 21 juli och senare är obehandlade rutor redan nedvissnade medan de olika behandlingarna resulterat i olika grad av angrepp. Bilderna som tagits av drönaren på ca 30 m höjd har en god upplösning som framgår av figur 2. I försöksrutan nere till vänster (övre bilden) som är obehandlad finns bara enstaka gröna blad kvar medan fungicidbehandlade led fortfarande är gröna. I rutan uppe till höger kan man se ganska kraftiga bladmögelangrepp och den rutan har behandlats av en låg dos fungicid. Man kan tydligt se de enskilda plantorna men på bladnivå är upplösningen fortfarande för liten för att kunna säkert urskilja enskilda bladmögelfläckar (nedre bilden). 3

Figur 2. Förstorade bilder som visar på den upplösning som kunde uppnås i bilderna tagna med drönare från ca 30 m höjd över fältet. Bilderna från de olika rutorna analyserades för grad av grönhet och rödhet. Dessutom beräknades ett vegetationsindex (GDVI) baserat på dessa mätningar. Vid fotograferingen den 21 juli och den 6 augusti var det en god korrelation mellan bildanalysdata och graden av angrepp från den visuella graderingen (Figur 3 och 4). Det visar sig att GDVI ger en mindre spridning mellan punkterna än rödhet och grönhet. Färgtonen i bilderna beror av väderleksförhållanden vid fotograferingen och dessa varierar mellan tillfällena. Genom att beräkna vegetationsindex elimineras en del av dessa effekter. 4

Figur 3. Förhållandet mellan visuell gradering av bladmögelangreppen och index för rödhet (uppe till vänster) grönhet (uppe till höger) samt vegetationsindex GDVI (nedan). Varje punkt motsvarar en försöksruta. Den 1 juli då angreppen var relativt små, mindre än 0,1% (0,1 % angrepp motsvarar en bladmögelfläck per planta i genomsnitt), fanns ingen korrelation mellan angreppsgrad och GDVI (Figur 4). Punkten till höger i bilden är obehandlad kontroll. Där finns fler bladmögelfläckar men det ger ännu inget utslag på vegetationsindex. Vid de följande tidpunkterna däremot finns en tydlig linjär korrelation mellan visuellt graderade angrepp och GDVI. Angreppen i obehandlad kontroll är den 21:e juli redan drygt 85% i medeltal och den 6:e augusti har flera av försöksleden stora angrepp. Figur 4. Vegetationsindex (GDVI) i förhållande till de visuella bladmögelgraderingarna vid tre olika tillfällen under odlingssäsongen. Varje punkt motsvarar medelvärdet för de 12 behandlingarna i försöket. Diskussion och slutsatser Denna studie har visat att det fanns tydliga skillnader i beräknat vegetationsindex som korrelerade väl med visuella bedömningar av nedvissningsgraden i försöksrutorna. Vi använde en vanlig RGB kamera från en UAV från ca 30 m höjd över fältet. Genom att beräkna och analysera vegetationsindex i stället för reflektansen i de enskilda våglängsbanden (R=rött, G=grönt och B=blått) kommer man ifrån en del av de problem som hänger samman med olika ljusförhållanden vid olika fotograferingstillfällen. 5

Denna teknik medger dock inte upptäckt av tidiga angrepp av bladmögel. Här behövs fortsatta försök med mer frekventa flygningar under den tidiga delen av infektionsprocessen och förmodligen även kameror som kan ta bilder i olika spektra (multispektral- och/eller IR kamera). Man skulle behöva göra tätare mätningar med olika fotograferingstekniker för att få en bättre uppfattning om potentialen i fjärranalys av tidiga bladmögelangrepp i potatis. Även andra metoder som växtens bladvinklar vilka kan bestämmas med 3D-rekonstruktion av tvådimensionella drönarbilder är något som kan testas i framtida bildanalys. Även mycket små angrepp av potatisbladmögel är allvarliga eftersom det bildas ett stort antal sporangier från varje bladmögelfläck och dessa kan snabbt sprida sig genom fältet. På längre sikt vore det intressant att försöka utveckla igenkänningssystem där drönarens kamerautrustning lär sig upptäcka och känna igen enstaka bladmögelfläckar. Referenser Bock CH, Poole GH, Parker PE, Gottwald TR (2010) Plant disease severity estimated visually, by digital photography and image analysis, and by hyperspectral imaging. Critical Reviews in Plant Science 29, 59-107. Ray SS, Jain N, Arora RK, Chavan S, Panigrahy S (2011) Utility of hyperspectral data for potato late blight disease detection. J Indian Soc Remote Sens 39, 161-169. 6