綿栽培における革新的な窒素管理

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By FluroSat & MicaSense

MicaSense RedEdgeの高度マルチスペクトルデータおよびリモートセンシング技術の利用により、オーストラリアの綿の主要栽培地域では、収穫量を20%増大、肥料のコストを30%-35%削減させて、先発者の優位性を獲得している。

オーストラリアのグイディル・ナモイ地域の綿栽培者は、水と栄養のコストを抑えつつ、収穫量を高く保つための革新的方法を常に探している。窒素は、投入費用の多くを占める上に収穫量を左右する重要な要素であり、この革新的方法の焦点はできる限り早期の段階に、収穫量を最大限に高めるために適用すべき窒素の正確な量を判断することにあった。

2017-2018年の生育期間中、地域の著名な農学者とAuscott (J.G.  Boswellの一部門)、Landmark、McGregor Gourlayは、オーストラリアの作物健康分析スタートアップ企業であるFluroSatと協力し、71つのかんがいされた農地と乾燥農地で栽培されている14,000エーカーの綿農場においてリモートセンシング作物分析の試験を行った。

FluroSatは、MicaSense RedEdgeを搭載したUAVを使い、成長の重要段階で農地の上空を飛行させた。RedEdgeセンサーが選択されたのは、レッドエッジバンドを含むからだ。 レッドエッジは近赤外よりも植物の水分変化に安定した反応を示し、クロロフィルのより正確な検出と測定結果を提供できる。

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それぞれのRedEdge飛行に合わせて組織サンプル採取を各農地で実施し、収集したデータを補正した。補正マップは、現在と翌年以降の生育期間に組織サンプル採取を行う必要性を低減または削減してくれる。

空撮画像から生成した補正窒素マップは、濃度(左)および充足性(右)範囲を示している。

空撮画像から生成した補正窒素マップは、濃度(左)および充足性(右)範囲を示している。

分析結果は、FluroSatの分析プラットフォームを利用して、生育期間中の異なる日付における植物の窒素濃度および充足性レベルを表示するマップとして提示された。これらの値は、農地ごとに平均化することも、個々の列に限定して異なる栽培戦略や種類を試験することも可能だ。同じような窒素値は自動的に管理ゾーンとして分類され、変動的散布のために利用することもできる。

この試験では、農学者グループはFluroSatのプラットフォームも利用することで、窒素マップをNDVIや水ストレスなど他のレイヤと比較分析し、現在の窒素吸収に寄与している要素についてのより幅広い全体像を捉えた。FluroSatおよびRedEdgeを利用して得られたインサイトにより、よりタイムリーで的確な作物への施肥を推奨できるようになった。収穫量によい影響を与えるうる場所のみに窒素を使うことが可能となり、肥料のコストが平均で30%から35%削減された。成育期間の最後に、測定対象の農場の多くの収穫量をFluroSatの分析に対して比較したところ、12月中旬という早い時期から、0.4から0.5の範囲のよい相関係数を示すことが判明した。

結論

窒素管理の改善は、オーストラリアの既に優れている生産性をさらに高いレベルにまで引き上げるために重要な要素である。この研究で行われたタイプの集中的窒素分析は、窒素と無関連の変動要素を取り除くことによって、作物のバイオマスと窒素の相関性を導くだけにとどまらず、通常利用されるNDVI指数に比べてさらに効果的である可能性がある。生育期間を通じて利用価値を維持し、飽和状態に左右されず、正確で信頼できる作物の窒素「適合性」の数値化を行うことができる。RedEdgeおよびFluroSatを利用して得たインサイトを活用することで、栽培者はより早期により的確な対応を行い、農場の平均収穫量を20%増大させることができるようになった。


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