Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Gradering av vallar i norra Sverige med hjälp av satellitbilder

Status: Avslutat
Projektnummer: R-19-62-180
Kategori: Regional R&D-collaboration
Ansökningsår: 2019
Datum för slutrapport: 24 augusti 2020
Huvudsökande: Julien Morel
Organisation: SLU
E-postadress: julien.morel@slu.se
Telefon: 0767637129
Medsökande: Anne-Maj Gustavsson
Medsökande: David Parsons
Beviljade medel: 250 000 SEK

Mixed leys are among the most important crops in northern Sweden for the dairy production. Mapping the within and between fields variability of the biomass, nitrogen (N) uptake and potentially also forage quality (digestibility and neutral detergent fibre) would help farmers to optimise their practices (including the amount of N for fertilization), leading to higher yields.
Remote sensing enables monitoring of a field based on the analysis of its spectral signature. The Sentinel-2 constellation provides regional scale images with a high spatial resolution. Due to its high frequency of revisit (approximately 2 days) it is ideal to monitor the dynamics of growth and vigour of crops.
We will develop models to link the Sentinel-2 data with measurements of biomass, crude protein concentration (and corresponding N uptake) and digestibility. The models could be implemented within 3 years into CropSAT (cropsat.se) to provide a decision support system for farmers in northern Sweden.

Jordbruket in norra Sverige domineras av djurhållning. I synnerhet blandvallar är en av de viktigaste grödorna. Kartläggning av variationen av biomassa och kväveupptag, både inom och mellan fält, samt potentiellt även vallkvalitet (smältbarhet och NDF-halt), kan hjälpa lantbrukare att optimera odlingen (inklusive kvävegivan).
Med hjälp av satellitbaserad fjärranalys kan man med dess spektrala signatur i detalj analysera och följa grödornas utveckling och egenskaper. Sentinel-2-satelliterna passerar över norra Sverige ungefär varannan dag vilket ger goda möjligheter att med hög spatial upplösning följa grödorna i hela regionen.
Vi kommer att utveckla modeller som länkar Sentinel-2-data med mätdata över biomassa, råproteinhalt (och korresponderande kväveupptag) samt smältbarhet. Modellerna kan implementeras i beslutsstödsystemet CropSAT (cropsat.se) och därmed tillgängliggöras för alla lantbrukare i Norrland.

Det arbete som redovisas här är del av ett pågående projekt finansierat av RJN och SLF. Syftet är att använda satellitbilder från Sentinel-2 för att övervaka egenskaper hos vallar i norra Sverige, såsom ts-avkastning, råproteinhalt, kväveupptag och smältbarhet. Under 2019 utfördes 72 provtagningar på fyra platser och 133 satellitbilder bearbetades. De första resultaten tyder på att regression med vegetationsindex från satellitbilder har begränsad potential för att uppskatta biomassaproduktionen, främst pga att dessa index tenderar att bli mättade när avkastningen överstiger 2 ton ts/ha. Om en tidsfaktor integreras i modellen visar dock spektralinformationen lovande resultat, med ett tydligt linjärt förhållande (R2=0,86, RMSE=526,0 kg/ha). Andra metoder innefattande maskininlärning testas nu och förväntas ge bättre resultat. Eftersom resultaten av de kemiska analyserna kom först nyligen har det ännu inte varit möjligt att bygga och testa modeller för näringskvalitet och kväveupptag.

Arbetet som presenteras i denna SLF-slutrapport är en del av ett pågående projekt finansierat av RJN och SLF. Slutdatum för hela projektet är 2020-12-31.
Fodergrödor, framför allt i form av blandvall, utgör en dominerande del av jordbrukslandskapet i Sverige. Detta gäller särskilt i norra delen av landet där den utgör mer än 70 % av den totala åkerarealen. Det vallfoder som produceras är ekonomiskt viktigt, eftersom det är den främsta foderkällan för våra idisslare och därmed också för mejeriindustrin och all annan industri som bygger på produkter från idisslare.
Ett verktyg för att kartlägga vallens biomassa, kvävestatus och näringskvalitet kan hjälpa lantbrukaren att planera gödsling, skörd och utfodring, och så småningom resultera i en ekonomiskt och miljömässigt mer hållbar produktion. För detta ändamål har vi utvärderat användbarheten hos satellitbilder för att övervaka vallars biomassaproduktion, kvävebehov och näringskvalitet.
Sentinel-2 utgörs av två synkroniserade satelliter som kretsar runt jorden och tillhandahåller bilder med ungefär två dagars mellanrum vid våra breddgrader. Det gör att dessa satelliter är intressanta för att följa förändringar hos växtlighet över tiden. Dessutom innehåller bilderna en mängd spektral information, med ljus fångat i 13 våglängdsband i de synliga, nära infraröda och kortvågiga infraröda intervallen av ljuset. Denna mängd av spektral information är mycket värdefull för att övervaka de ovan nämnda egenskaperna hos en gröda.
Fältmätningar utfördes under 2019 på fyra platser med skiftande jord- och klimatförhållanden i norra Sverige, vilket resulterade i 216 prover. Totalt 133 satellitbilder som togs under samma period laddades ner och har bearbetats. Det första tillvägagångssättet för att uppskatta växtegenskaper var att bygga datamodeller utifrån satellitbaserade vegetationsindex. Vegetationsindex, såsom NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), kombinerar informationen från olika våglängdsområden som är känsliga för t.ex. klorofyllhalt eller biomassa.
För biomassa fann vi att potentialen hos vegetationsindexen var begränsad, eftersom de tenderar att nå ett konstant värde när torrsubstansavkastningen överstiger 2 ton per hektar. Men när index integrerades över tiden (till exempel genom att summera värdena för bildberäknade NDVI mellan två skördetillfällen) var det möjligt att uppskatta torrsubstansavkastningen med tillfredsställande precision. Det har ännu inte varit möjligt att testa tillvägagångssättet rörande provernas näringskvalitet, eftersom resultaten från laboratoriet blev tillgängliga först nyligen (2020-08-14).
De resultat vi hittills har uppnått har gjort det möjligt för oss att förkasta vissa tillvägagångssätt och identifiera andra som bekräftar potentialen hos fjärranalys via satellit för att övervaka vallar. Dessutom återstår att utforska andra metoder av intresse, däribland maskininlärning.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Lönsam produktion och användning av proteinfoder till mjölkkor i norra Sverige- RJN ansökan
Margareta Emanuelson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-17-21-001 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 september 2018

Regional Agricultural Research for Northern Sweden (RJN) is applying for co-financing of a project for 2017. In the current project, a review is made of protein crops that can be produced in northern Sweden. A compilation of dairy cows responses to various protein feeds will be conducted and an …

Läs mer

Utvärdering av digitala innovationer för mätning och styrning av klimat i fjäderfästallar
Helene Oscarsson, Vreta Kluster AB

Projektnummer: R-17-20-003 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 september 2018

In Östergötland there are currently about 1.8 million laying hens and herewith the county holds the highest number of laying hens in Sweden. In poultry production, it is imperative to have a good climate in order to get healthy animals and good production. One of the biggest challenges here is to …

Läs mer

Hållbara affärsmodeller inom svenskt lantbruk
Pia Ulvenblad

Projektnummer: O-15-21-567 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 juli 2018

Matfågel
Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Trädgård

The aim of this project is to conduct a mapping of sustainable business models within Swedish agriculture and to, in a first step, contribute to concept development regarding how sustainable business models can be developed, thus creating greater competitiveness in the industry. The mapping will be …

Läs mer

Epidemiologi och betydelse av infektion med adenovirus för kycklingnäringen
Désirée Jansson,

Projektnummer: O-15-20-324 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 juni 2018

Matfågel

Fowl adenoviruses (FAdV) belong to a group of poultry viruses, of which some are etiologic agents of emerging diseases associated with negative effects on welfare, production, sustainability and environment at all levels of the meat-producing chicken industry. Currently, one such disease, inclusion …

Läs mer

Karaktärisering av hjärtkärlfunktionen hos insulinresistenta hästar
Katarina Nostell, SLU

Projektnummer: H-14-47-020 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 juni 2018

Insulin resistance and obesity are common in humans and horses. There is a strong correlation between insulin resistance and laminitis in horses but the pathogenesis of laminitis is not known. One hypothesis is that the development of laminitis is related to an insulin induced dysfunction of the …

Läs mer

Forbedret behandling for økt overlevelse etter leddinfeksjon hos føll
Kristin Olstad, Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Projektnummer: H-14-47-051 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 juni 2018

Bacterial infection in joints, or septic arthritis, is an important problem in foals because it leads to non-weight bearing lameness that affects the foal’s welfare and because survival after treatment can be as low as 42 %. The prognosis for coming to start in a race is also reduced. A study …

Läs mer

Hästens och människans välfärd och värdighet
Henrik Lerner, Ersta Sköndal högskola

Projektnummer: H-16-47-177 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 juni 2018

The aim of our project is to develop an ethical evaluation tool for Equine Assisted Therapy that considers the welfare and the dignity of both horse and human. This tool will facilitate the evaluation of a practice giving information on the good life of both the horse and the human. If the practice …

Läs mer

Inverkan av såtidpunkt och utsädesmängd på avkastningen hos aktuella typsorter av höstvete
Jannie Hagman, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333056 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 juni 2018

Winter wheat harvests shows large variations over the years, and for the optimal plant population in the spring sowing time, stand establishment and winter survival is crucial. We want to examine the relation between sowing time, seed rate and temperature, and how it affects winter wheat crop …

Läs mer

Gräsbaserad effektiv nötkreatursproduktion - effekter på ekosystemtjänster och ekonomi
Christel Cederberg

Projektnummer: O-15-21-571 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 12 juni 2018

Kött
Mjölk

A large share of agricultural land is used for cattle production. This land use is important for ecosystem
services and biodiversity. Abandonment of grazed pastureland is a reality. Consumer interest is growing
for environmentally friendly produced milk and beef with high animal welfare standards; …

Läs mer

Bete morgon och kväll eller på natten, viket fungerar bäst på gårdar med automatisk mjölkning?
Eva Spörndly, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1430016 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 25 maj 2018

Part time grazing where dairy cows are offered high pasture allowance during daytime has given good results compared with exercise pasture. We now want to study if even better results can be achieved with part-time grazing morning+evening or at night. Results have shown that automatically milked …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev