Utvärdering av odlingsförsök med drönare ska testas

Varje år utförs mer än 600 officiella fältförsök i Sverige. Dessa ger svar om sorters odlingsegenskaper i olika delar av landet, inklusive optimala nivåer på tillförsel av växtskyddsmedel och växtnäring. Försöken graderas manuellt för viktiga egenskaper som grobarhet, tillväxt, mognad och effekt av växtskyddsmedel. Men manuell gradering har en del baksidor. Arbetet utförs av olika personer, vilket medför att resultaten kan variera beroende på vem som har utfört arbetet. Sjukdomsgraderingar behöver göras vid rätt tillfälle för att ge användbara och rättvisande resultat, men med manuell gradering är det ibland praktiskt omöjligt att hinna utföra allt i rätt tid. Dessutom finns ofta ett behov av att följa fältförsöken mer kontinuerligt än vad dagens metoder medger. Manuell gradering är en flaskhals i utvärderingen av försök, då den är tidskrävande, dyr och kräver erfaren personal.

Automatiserad uppskattning av växternas egenskaper

Genom att flyga med drönare över försöken och ta bilder som sedan analyseras med maskininlärning kan de efterfrågade egenskaperna bestämmas automatiskt. Detta skulle inte enbart leda till effektivisering och säkrare resultat, utan också medge att försöken kan följas mer frekvent. Drönarbilderna fångar dessutom upp andra problem i fälten som kan påverka resultaten, såsom ogräs och bristfällig dränering. Tekniken är överlägsen det mänskliga ögat när det gäller att skilja de efterfrågade egenskaperna från övrig påverkan på växterna. Bilderna kan därför fungera som en kvalitetssäkring. I projektet kommer deltagarna att utvärdera om automatiserad utvärdering med drönarbilder och maskininlärning kan ersätta manuella graderingar.

– Vi hoppas att projektet ger tillräckligt användbara resultat från den automatiserade analysen för att intressenterna ska bli nöjda, säger Aakash Chawade, forskare och projektledare vid SLU. Lyckas vi väl har vi en innovation som kan automatisera arbetet med försöksutvärdering i hela landet.

Drönarflygningar och bildanalys ska utföras under tre år i 20 av Sverigeförsökens fältförsök. Det är försök med höst- och vårvete för sortprovning och behandling av svartpricksjuka i Skåne och Mellansverige som undersöks. Den tekniska kompetensen och protokoll för drönarna utvecklades inom ett projekt om utveckling av metoder för automatiserad fenotypning för förädling av vete och sockerbetor som bedrivs inom ramen för SLU Grogrund. Pålitligheten och noggrannheten hos det automatiserade systemet behöver kontrolleras, och därför utförs manuella graderingar parallellt med drönarflygningarna. Egenskaper som grobarhet, tillväxttakt, biomassa, höjd, mognad samt sjukdomsangrepp kommer att bestämmas för varje sort- och behandlingskombination i alla försök.

Projektet ska inte bara testa om det fungerar att automatisera graderingarna. Det ska också utvärdera om användandet av analyserade drönarbilder får intressenterna att utnyttja fältförsöken mer. Dessutom ska inblandade aktörer utbildas i drönarflygning och bildanalys.

Aakash Chawade har nyligen publicerat en studie om ett annat sätt att förbättra utvärderingen av fältförsök med ny kostnadseffektiv precisionsteknik. Då handlade det om att utvärdera torktålighet hos gamla spannmålssorter med hjälp av billiga kameror.
Läs mer: https://www.slu.se/ew-nyheter/2021/2/billig-teknik-ger-kunskap-om-framtidens-hostvete/

Mer information

Aakash Chawade, universitetslektor
Institutionen för växtförädling
Sveriges lantbruksuniversitet, Alnarp
aakash.chawade@slu.se, 040-41 53 28
https://www.slu.se/en/ew-cv/aakash-chawade/

Ulrika Dyrlund Martinsson, utvecklings- och marknadsansvarig fältförsök
Hushållningssällskapet Skåne
ulrika.dyrlund-martinsson@hushallningssallskapet.se, 010-476 20 31

Tina Henriksson, höstveteförädlare
Lantmännen Lantbruk
Tina.henriksson@lantmannen.com, 010-556 08 21

Se även podd om forskarnas arbete med nya digitala automatiserade metoder i växtförädlingen: https://shapingourfood.libsyn.com/16-artificiell-intelligens-i-frdlarens-tjnst