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

Optimerad skötsel och näringsförsörjning vid kläckning för en robustare kyckling
Helena Wall

Projektnummer: O-16-20-748 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Matfågel

Conventional production of meat-type chickens in Sweden is characterized by high bio-security and low use of antibiotics. Still, there are indications of variations in day old chick quality causing economic losses in terms of variations in growth and increased condemnation at slaughter. The aim of …

Läs mer

Molekylära verktyg för detektion av mag- och tarmparasiter och läkemedelsresistens hos får
Lars Johan Höglund

Projektnummer: O-16-20-742 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Kött

The project aims to develop and evaluate molecular tests for the detection of gastrointestinal parasites in sheep and their resistance status to anthelmintics. The genetic markers will then be tested in two major sheep flocks to provide an evidence base for a monitoring program that, ultimately, …

Läs mer

Det är inne att vara en utehöna
Helena Aronsson

Projektnummer: O-16-23-751 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Matfågel

Innovative outdoor poultry production farms are faced with new challenges. Therefore we intend to: 1) Develop user-friendly guidelines for risk assessment of nutrient load and losses in outdoor systems 2) Identify possible improvements and technical solutions for reducing risk of phosphorus losses …

Läs mer

Hästsparkas anslagsenergi - underlag för dimensionering av stallinredning och byggnadskonstruktioner
Hans Einar Joachim Fredrik von Wachenfelt, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H-14-47-006 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2014

The aim is to get basic data for testing impact energy resistance of stable fittings and building elements. The goal is to quantify potential impact energy of horse kicks in order to elucidate the implication of “sufficient strength to resist horse kicks”, which is a demand for stable fitting …

Läs mer

Mugg och rasp på dölehästar och nordsvenska brukshästar: förekomst, diagnostik och behandling
Giulio Grandi, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: R-17-47-196 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Pastern-cannon bone dermatitis (PCBD) is a collective name for an inflammation of the skin on the lower parts of horse legs. Breeds with heavy feathered legs especially tend to contract this disease. The aim of this Swedish – Norwegian study is to improve the possibilities of successfully …

Läs mer

Strategier för företagsutveckling i lantbruket - drivkrafter och ekonomiska effekter
Helena Hansson

Projektnummer: O-17-21-948 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Växtodling
Kött
Mjölk

This project aims at deepening knowledge about drivers of farm business development and about how different strategies for business development impact the financial outcome of the farms. These are our research questions:
1. What are the driving forces for farmers’ choices of different strategies …

Läs mer

På samma våglängd - LED-ljusets effekt på aktivitet och produktion hos mjölkkor
Sigrid Agenäs

Projektnummer: O-17-20-970 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Mjölk

The aim of the project is to study effects of LED-light on milk production and activity in dairy cows. The main hypotheses are that LED light allows maintained cow activity and milk production with less energy used for illumination, and that LED-light makes it possible to apply a dark period during …

Läs mer

Långsiktiga kalkningseffekter på grödor, mark och miljö ger ny kunskap på bredden och djupet
Åsa Olsson

Projektnummer: O-17-20-977 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Växtodling
Socker
Trädgård

The role of liming in the crop rotation remains to be thoroughly investigated. Within two recent SLF projects, yield in sugar beet, barley and oil seed rape has been measured in the first rotation. In 2018, beets will be grown for a second time which gives us unique possibilities with the aim to …

Läs mer

En ny innovativt hållbar IPM-strategi för effektiv kontroll av bladlus i fruktodlingar
Marco Tasin, Sveriges Lantbrukuniversitet

Projektnummer: R-18-25-016 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Neonikotinoida insekticiders användning i jordbruket diskuteras på europeisk nivå på grund av deras toxiska bieffekt på nyttodjur. Alternativ behöver utvecklas för att ge effektiv och hållbar kontroll av ekonomiska viktiga skadedjur som bladlöss. I detta projekt kommer ett IPM-verktyg utvecklas för …

Läs mer

Integrerad bekämpning i nytt ljus
Beatrix Alsanius, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-25-006 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

A novel integrated control approach of grey mold and powdery mildew in greenhouse tomato is launched based on (i) addition of specific organic nutrients to the spray solution of microbiological control agents and (ii) exposure to selected light qualities. This enables to tailor improved …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev