Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl
DCA Agro Plantedyrkning Teknik Jordbrug og fødevarer Forskning

Droner tager kampen op mod lejesæd i frøgræs

Ved at måle højden på græsset i marken kan droner hjælpe med at identificere områder i frøgræsmarker, der ofte rammes af lejesæd. Metoden giver landmænd mulighed for at modvirke lejesæden i tide og dermed undgå udbyttetab.

Ebee UAV drone med SODA rib-kamera monteret
Tidlig og alvorlig lejring kan være skadelig for græsfrøudbyttet. En Ebee UAV monteret med SODA rib-kameraet blev brugt til at detektere lejring i græsser til frøproduktion. Foto: René Gislum

Græs er ikke kun noget, vi har i vores haver, på golfbanerne eller i parker. Græs er en vigtig foderkilde i landbruget, ligesom det f.eks. kan bruges til grøn bioraffinering og endda til byggemateriale, tøjfibre og måske en gang i fremtiden også som mad på vores middagsborde. Græs har også den fordel, at det er en flerårig afgrøde, og dermed bidrager til at reducere landbrugets udledninger af drivhusgasser og næringsstoffer samt opbygge jordens kulstofindhold.

LÆS OGSÅ: Flere græsmarker kan give bedre klima og miljø

På verdensplan dyrkes der græs på ca. 72 millioner hektar land, og alene indenfor EU dyrkes der årligt græsfrø for 23 mia. €, og Danmark har en stor del af denne produktion. Men at dyrke frøgræs er ikke nødvendigvis ensbetydende med høje frøudbytter og en bid af lagkagen med de mange mia. €. Mange landmænd døjer nemlig med tidlig og kraftig lejesæd og specielt hvis de ikke har styr på deres vækstregulering og kvælstoftilførsel.

”Lejesæd er når frøstænglerne lægger sig, og tidlig og kraftig lejesæd kan betyde store udbyttetab” forklarer lektor René Gislum fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet.

Ses ofte på samme sted

Når frøgræsset går i leje tidligt i sæsonen kan det gå ud over bestøvningen og det koster på udbyttet.  For at undgå tidlig og kraftig lejesæd anvender man vækstregulering og frøavleren skal have helt styr på både tidspunkt for vækstreguleringen og mængden af vækstregulering for at opnå de høje frøudbytter.

”Man kan også lade være med at gøde så meget, for overgødskning skaber ofte problemer med lejesæd. Men gøder man mindre, bliver udbyttet også mindre, så det er måske heller ikke den rette løsning,” siger René Gislum, der har været med i et projekt, hvor man ved hjælp af droner har identificeret de områder, hvor lejesæd er et problem.

Lejesæd dukker nemlig ofte op på de samme steder i marken år efter år, derfor fik forskerne bag projektet den idé, at de ved hjælp af droner kan finde frem til præcis, hvor disse områder er.

”Men det krævede naturligvis, at vi foretog målingerne med vores droner flere gange. I det her projekt målte vi på lejesæd op til 5 år i streg, så vi kunne samle data og finde de parceller, der var mest udsatte for lejesæd,” forklarer han.

Afbødningsstrategier

Så snart landmanden har et billede af, hvor i sine marker afgrøden år efter år bliver ramt af tidlig lejesæd, kan han iværksætte afbødningsstrategier.

”Man ser ofte lejesæd steder på marken, hvor der gødes for meget. Det kan være at der bliver gødet dobbelt, når traktoren vender for enden af marken, eller når den krydser et andet spor. I sådan nogle tilfælde vil landmanden kunne lave en anden gødningsstrategi, når han har et komplet billede af markens risikoområder,” forklarer René Gislum, der tilføjer:

”Det kræver dog ret høj opløsning at kunne udpege de her områder, så derfor har vi ikke kunnet benytte os af satellitfoto. Deres pixels er på minimum 10x10 m, og det er alt for stort. Så man skal bruge noget udstyr, der kan komme tættere på, og eftersom målingen skal foregå på et tidspunkt, hvor vi ikke må køre i marken, så faldt valget helt naturligt på droner.”

Måler højden på græsset

I virkeligheden var det ikke så avanceret at finde frem til den rette algoritme til den model, der skal kunne regne ud, hvor på marken, der er lejesæd, for græs der står op er betydeligt højere end græs, der ligger ned.

”Vi brugte højden som indikator, og så kiggede vi på en masse forskellige markforsøg eller parceller på tværs af år, sorter og behandlinger for at få så stor en variation i data som muligt,” forklarer René Gislum.

Rent praktisk har man målt højden på afgrøden inde i parcellen, for dernæst at måle højden udenfor parcellen, de to trukket fra hinanden giver højden på afgrøden inde i parcellen. Til trods for metodens enkelthed, så viste den sig at fungere.

”Vi testede også en anden metode, hvor vi kiggede efter specifikke egenskaber i billederne. Det vil sige, at vi studerede strukturen på hvert enkelt billede og fandt frem til områder, hvor strukturen var forskellig. Den vil nemlig være forskellige alt efter om græsset står op eller ligger ned. Men den metode er ret svær at håndtere i billedbehandlingen, det er ikke noget, man bare lige når ind og gør,” forklarer René Gislum.

Tre forskellige niveauer

Begge metoder blev brugt til at vurdere og inddele parcellerne i tre forskellige niveauer med lejesæd:

  1. Ingen eller lidt lejesæd (0-30%)
  2. Middel lejesæd (30-70%)
  3. Kraftig lejesæd (70-100%)

Begge målemetoder kunne identificere områder, hvor niveauet af lejesæd enten var kraftig eller næsten ikke tilstede, mens de havde sværere ved at måle middelniveauet. Det viste sig også, at en kombination af de to metoder, hverken forbedrede nøjagtighed eller præcision, hvorfor forskerne anbefaler højde-metoden, da denne er den mest simple at benytte.

”Vores undersøgelse har potentiale til anvendelse i præcisionslandbrug til at generere kort over lejesæd og derved øge græsfrøudbyttet på bedriftsniveau. Det skal bemærkes, at vi brugte græs som modelafgrøde, og det kan ikke sammenlignes en til en med andre afgrøder. De kan have andre egenskaber, ligesom indvirkninger på udbyttet også kan variere. I fremtiden vil vi fortsætte med at udvikle vores modeller til at omfatte flere år, så vi på den måde at gøre modellen endnu mere robust,” afslutter René Gislum

Supplerende oplysninger

Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:
Studietype:  Markeksperiment suppleret med billedbehandling og udvikling af algoritmer
Samarbejdspartnere: Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet og South China Agricultural University. 
Finansiering:  Markforsøgene var finansieret af projekter som havde forskellige formål blandt andet at anvende droner til bestemmelse af biomasse og lejesæd. Markforsøgene er blandt andet finansieret af frøafgiftsfonden og GUDP
Interessekonflikter: Ingen
Ekstern kommentering: Kun reviewer fra tidsskriftet har haft adgang til artiklen og dens resultater
Læs mere:  Artiklen ”Assessment of grass lodging using texture and canopy height distribution feature derived from UAV visual-band images” er udgivet i tidskriftet Agricultural and Forest Meteorology. Den er skrevet af Suiyan Tan, Anders Krogh Mortensen, Xu Ma, Birte Boelt og René Gislum. 
Kontakt:  Lektor René Gislum, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. Tlf.: +45 20542092 eller mail: rg@agro.au.dk