Stiftelsen lantbruksforskning

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

Uppskatta vallens avkastning och näringsinnehåll genom spektral teknik

Status: Avslutat
Projektnummer: R-18-62-989
Kategori: Regional R&D-collaboration
Ansökningsår: 2018
Datum för slutrapport: 30 juni 2020
Huvudsökande: Margareta Emanuelson
Organisation: Sveriges Lantbruksuniversitet
E-postadress: margareta.emanuelson@slu.se
Telefon: +4618671649
Medsökande: Zhenjiang Zhou
Medsökande: Lars Ericson
Beviljade medel: 246 987 SEK

The objective is to develop remote sensing methods to estimate forage nutrition and yield in the field in Northern Sweden. Field and lab measurements on grass-legume mixtures will be conducted from June 2018 to December 2019. At sampling time, drones flight with multispectral cameras, hyper-spectral reflectance measurement (e.g. with Yara N-sensor), and an ultrasonic sensor, will be conducted in order to build prediction models for forage nutrition and yield. The project will develop models for estimating forage digestibility based on a small number (e.g. red, red-edge and NIR) of wavelengths, thus enabling the use of lighter and cheaper technologies that could be mounted on a drone or even on a smart phone. After models are developed at point scale, data from the drone flights can be used to produce a field map of real-time crop growth and nutritional status. Models developed with the Yara N-sensor can be directly used with a commercialized tractor-mounted sensor.

Regional jordbruksforskning för norra Sverige (RJN) ansöker om medfinansiering till bifogat projekt, som beviljats delfinansiering av styrgruppen. Målet är att utveckla fjärranalysmetoder för att uppskatta näringsvärde och avkastning i fält i norra Sverige. Prover tas under 2018-219 från blandvallar och analyseras på näringsvärde. Samtidigt genomförs mätningar med fjärranalysmetoder för att bygga prognosmodeller för näringsvärde och avkastning. Metoderna inkluderar drönare med multispektrala kameror, mätning av hyperspektral reflektion (med Yara N-sensor) och en ultraljudssensor. Projektet kommer att utveckla modeller för att uppskatta fodrets smältbarhet, vilket möjliggör användande av billig teknik som kan monteras på drönare el. dyl. Efter att modeller har utvecklats kan data från drönarflygningarna användas för att producera en fältkarta över realtidstillväxt och näringsstatus. Modeller som utvecklats med Yara N-sensorn kan även användas med en kommersiell traktormonterad sensor.

Syftet med projektet var att använda olika fjärranalysmetoder för att bedöma fodergrödans egenskaper inklusive höjd, avkastning, kvalitet och botanisk sammansättning. Över 300 prover togs under 3 år på olika platser och tillväxtstadier. En ultraljudssensor användes för att exakt (r2=0.90) bedöma grödans höjd. Yara N-Sensor kunde med gott resultat kalibreras för att uppskatta avkastning, råproteinhalt och kväveupptag, särskilt vid användning av maskininlärningsmodeller. För att kunna uppskatta andra kvalitetsparametrar krävs ytterligare metodutveckling. Användning av Yara N-Sensor för att bestämma botanisk sammansättning verkar också lovande (r2=0.73). En annan metod som provades med gott resultat (r2≥0.89) är analys av bilder tagna med mobilkamera. Vi använde s.k. deep learning-teknik för att träna datorn att korrekt urskilja klöverplantorna i en vall. Tekniken verkar lovande och kan utvecklas ytterligare. Projektet har visat att olika fjärranalysmetoder har utvecklingspotential.

I norra Sverige utgörs nära 80% av den odlingsbara marken av flerårig vall för användning i animalieproduktionen. När lantbrukaren ska avgöra lämplig tid för skörd görs en avvägning mellan näringsvärde och skördad mängd, ofta baserat enbart på den egna erfarenheten. För att få mer objektiva, snabba och precisa beslutsunderlag har vi i detta projekt utvecklat metoder för att använda fjärranalys vid insamling av information om en grödas näringsinnehåll och avkastning.
Vi har testat ett antal olika typer av utrustning och analyser. Vi har bland annat provat en ultraljudssensor för att på avstånd skatta höjden hos ett vallbestånd. Beståndshöjden har samband med både avkastning och kvalitet och sensorn kan bidra med användbar information, antingen som enda hjälpmedel, eller i kombination med annan teknik.
Yara-N-Sensor mäter ljusets reflektans i våglängdsområdet mellan 400 och 1000 nm. Detta kan ge information om ett flertal egenskaper hos en gröda. Yara N-Sensor kunde med gott resultat kalibreras för mätning av såväl mängden stående gröda som dess innehåll av protein, särskilt då mätningarna kombinerades med så kallad maskininlärning. Denna sensor, liksom annan liknande utrustning, har också testats för skattning av andra mått på foderkvalitet i stående gröda. De preliminära resultaten är lovande, men metoderna kräver ytterligare utveckling och deras noggrannhet är ännu inte tillräcklig för praktiskt bruk.
Den botaniska sammansättningen, framför allt klöverhalten, är mycket viktig vid bedömningen av en valls fodervärde, men även för att avgöra vallens behov av kvävegödsling eller om den behöver sås om. I det här projektet har vi identifierat två metoder som har potential att användas för att bedöma den botaniska sammansättningen i fält. Yara N-Sensor klarade detta förvånansvärt bra och är intressant att vidareutveckla för praktisk användning. En annan metod som har provats är att analysera bilder tagna med mobilkamera för att bestämma grödans botaniska sammansättning. Detta innebar användning av s.k. deep learning-teknik för att träna datorn att korrekt urskilja klöverplantorna i en vallblandning. Även denna teknik är lovande och kan utvecklas vidare, antingen för vanliga mobilfoton, eller för mer sofistikerad utrustning som kan monteras på fältmaskiner eller drönare.
Våra resultat kommer att utvecklas vidare för att vara till hjälp för lantbrukare att fatta bra beslut, exempelvis för att bedöma om det är dags att skörda en vall, eller att underlätta beslut rörande gödsling baserat på vallens klöverhalt.

 

Antal träffar i projektbanken: 157

Beslutsstöd och integrerade bekämpningsstrategier för rapsskadegörarna skidgallmygga och blygrå rapsvivel
Peter Anderson

Projektnummer: O-19-20-320 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

The Brassica pod midge Dasineura brassicae and its facilitator, the cabbage seed pod weevil Ceutorrhynchus obstrictus, have caused serious damage in oilseed rape crops during the last few years. No locally adapted IPM strategies exist, including pesticide management thresholds with evidentiary …

Läs mer

Innovativ salixförädling för fossilfritt drivmedel
Ann Christin Rönnberg-Wästljung

Projektnummer: O-19-22-292 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Energy and biomass

The conversion into a bio-based economy in Sweden requires a broad range of initiatives. One of the challenges is that additional sources of biomass will be needed. High yield potential, low conversion and production costs are critical success factors for new raw material. Salix is an energy crop …

Läs mer

SamZoner 2.0 - Optimering av multifunktionella skyddszoner för ökad biologisk bekämpning och pollinering
Maria Viketoft

Projektnummer: O-19-23-298 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Horticulture

Adding flowers to the cropping system that support beneficial insects is a promising option to achieve crop protection
in Swedish agriculture and horticulture. However, the wide-spread adoption of this approach has been hampered by
limited economic benefit and the risk of propagating pests and …

Läs mer

Brukningsmetoder för ökad markkvalité och högre skördestabilitet under extremväder
Thomas Keller

Projektnummer: O-19-23-309 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

Climate projections for Sweden indicate higher temperatures during summer and larger variability in precipitation between years. This poses enormous challenges for Swedish agriculture. The main aim of this project is to investigate relationships between soil management, soil quality and crop yield. …

Läs mer

Syntes av unga lantbrukares förutsättningar och möjligheter för ett hållbart och produktivt lantbruksföretag som omfattar betesmarker och vattenvård
Eva Edin, HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-19-82-289 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Kim, aged 24, is to take over Grandpa's dairy farm with a large acreage of land and natural pastures. The synthesis will address the development opportunities of the farm based on knowledge regarding cultivation systems, technical solutions and animal husbandry, but above all highlight unresolved …

Läs mer

Vägen till cirkulära ekonomi i svenskt jordbruk för ökad återvinning av växtnäring och för effektiv och hållbar produktion
Erik Sindhöj, RISE

Projektnummer: JTI-19-82-291 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Applying circular economy principles to agriculture is a systematic approach to reduce the environmental and climate impact of agriculture while increasing efficiency, production and profitability. The road to circular agriculture requires that we 1) minimize external inputs, 2) reduce losses and …

Läs mer

Mot ett miljövänligt svenskt lantbruk
Magdalena Bieroza

Projektnummer: O-16-23-749 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Swedish farmers, advisors, authorities and researchers are working together towards the same goal of Zero Eutrophication by reducing losses of nutrients and sediment from agricultural land to streams, lakes and the Baltic Sea. The Focus on Phosphorus project was carried out to test measures of …

Läs mer

Strategier för välmående kor i lönsamma företag
Helena Hansson

Projektnummer: O-18-21-152 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Mjölk

This project aims at investigating the relationship between animal health and fertility, productivity in terms of milk yield and the economic outcome of dairy farms, and to investigate the conditions under which farms can succeed in combining profitability with high animal health standards.
There …

Läs mer

Kritik, kriminalitet och hot mot svensk djurproduktion - Lantbruksföretagarnas perspektiv
Peter Lundqvist

Projektnummer: O-18-21-139 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Kött
Matfågel
Mjölk

Farmers with animal production can experience different types of criticisms directed against their activities from consumers, the media and inspecting government agencies. On another level, criminal acts are directed against the farm's activities and people on the farm, The main goal is to …

Läs mer

Väg och mät mjölkkor med mobilen
Oleksiy Guzhva

Projektnummer: O-20-20-448 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Milk

Our plan is to develop a simple, cheap and safe tool to estimate the body size and weight of dairy cows analysed from photographs taken with smartphones. This tool would directly contribute to increased competitiveness, good working environment and animal welfare in dairy production. It will also …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev