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藉由無人機技術應用,精準監測馬鈴薯種植過程之氮肥使用

2017/09/01 國際

在瓦格寧根大學 「邁向精準農業2.0」之研究計劃中,其中有一項目標是將運用無人機進行農民種植馬鈴薯時氮肥使用量之監測,藉由無人機蒐集之影像精確顯示其分布情形以協助農民更有效率的使用肥料,在荷蘭馬鈴薯農民平均每年每公頃施用約250公斤氮肥,由於荷蘭的天氣差異較大,每年土壤會流失許多的氮含量,其氮肥的施用量是很有精確的數值。

藉由色差顯示其氮需求

在開始種植時,最好能採用三分之二的推薦氮含量進行施用,並在過程中持續觀察農作物生長情況,此時先進的感測器則提供了偵測方法,利用植物反射紅外線、紅光和綠光的程度判斷其氮含量,若植物體內氮含量太低時其顏色變化則較低,最終藉由感測器測量這些差異。

這些測量大致上可經由三種不同方式進行:

1. 使用衛星:低成本之解決方法,但會因天氣限制於多雲的時候而無法使用。

2. 現場手動操作或將傳感器安裝於拖拉機:最精準但也是最耗費成本的方法,現階段在實際應用方面仍未被廣泛地使用。

3. 無人機中搭配多光譜相機與感測器:目前最新之應用技術,在這幾年內已有較大的技術突破,未來實際應用性高。

於Akkerweb之應用

瓦赫寧罕大學研究所一名精準農業之研究員表示,經由無人機從馬鈴薯田捕捉之影像會先被轉換為地圖,並透過與Agrifirm公司共同開發的Akkerweb應用程式上傳,最後再向農民回饋應該使用多少氮肥之建議,現階段亦持續對於eBee型無人機之使用方法進行優化,讓其他開發人員在不同無人機類型的感測器系統之下均能適用。

進行更精準與高效率的偵測

Agrifirm公司研發部技術經理表示在從無人機感測器所蒐集到的結果進行分析後,可協助許多農民瞭解每年土壤狀態以及植物生長情況,以確定是否需要施加額外氮肥,此種方法不僅可更精確地監控氮肥施用狀況外,更能得知目前田間氮肥需求之差異,未來將有助於提升田地作物產量、減少耕作成本以及促進環境友善,雖然目前主要應用標的作物為食用馬鈴薯,但未來在其他重要作物上,如:大麥或小麥之應用是否合適,將會是下一階段研究項目。