Ontwikkelingen schurftherkenning fruit Jan van de Zande, Jan Meuleman, Marcel Wenneker
ISAFruit * Crop Adapted Spray Application • identificatie van PROBLEEM CHS – Crop Health Sensor
• identificatie van DOEL CIS – Crop Identification System
• identificatie van
OMGEVINGSOMSTANDIGHEDEN EDAS – Environmentally Dependent Application System
ISAFruit * Crop Adapted Spray Application CHS SPECTRAL SENSOR
CIS ULTRASONIC SENSOR
CONTROLLER GPS
EDAS CAN BUS
ULTRASONIC ANEMOMETER
ISAFruit * Crop Adapted Spray Application
WIND
Imspector mobiel – spectrale reflectiemetingen
Twee camera's: 450-900 nm 900-1650 nm
Opnames spectrale reflectie individuele appel bladeren
Twee camera’s
Imspector V9 450*900 nm 5 nm resolutie Imspector N17 900*1650 nm 10 nm resolutie 120 mm x 80 µm spleet
Spectrale informatie per 1 mm2 blad oppervlak Dwarse opname blad iedere 4 mm over bladlengte
0,6 Serie1 Serie2
0,5
Serie3 Serie4 Serie5 Serie6 Serie7 Serie8
0,4 0,3 0,2 0,1 0 450
Serie9 Serie10 500
550
600
650
700
750
800
850
900
Takken van de boom geplukt om de reflectie in het laboratorium te analyseren (imspector)
Appel varieteiten: Elstar, Jonagold, Rubens, Wellant, Autento, Conference (peer) Ziekten: Schurft, meeldauw op Elstar en Jonagold Blad zijde: Boven, onderkant Blad kwaliteit: Oud, jong Geplukt, gewassen
Effect van tijd na infectie op schurft ontwikkeling op appel blad
Twee appel variteiten (bladeren geplukt van container bomen) M9 onderstam Gala
Tijden na infectie
2, 4, 8, 16, 24, 48 uren 7, 14, 28 dagen
Typische reflectie golflengtes voor gezond Elstar blad 0.6 Series1 0.5
Series2 Series3
0.4
Series4 Series5
0.3
Series6 0.2
Series7 Series8
0.1
Series9 0 450
Series10 500
550
600
650
700
750
800
850
900
0.6
Series1
0.5
Series2 Series3
0.4
Series4
0.3
Series5 Series6
0.2
Series7 Series8
0.1
Series9
0 900
1050
1200
1350
1500
1650
Series10
Typische reflectie golflengtes voor ziek Elstar blad 0.6 Ser ies1
0.5
Ser ies2 Ser ies3
0.4
Ser ies4 Ser ies5
0.3
Ser ies6 Ser ies7 0.2
Ser ies8 Ser ies9
0.1
Ser ies10
0 450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
0.6
Series1 Series2
0.5
Series3 0.4
Series4 Series5
0.3
Series6 0.2
Series7 Series8
0.1
Series9 0 900
1050
1200
1350
1500
1650
Series10
Data verwerking
Berekening van de Normalised Differential Vegetation Index (NDVI) voor ieder pixel – ratio minimale en maximale waarde ‘red edge’
Statistische analyse van de verschillen in gemidelde NDVI
ras blad zijde blad leeftijd gewassen ziekte (meeldauw/schurft) Elstar + Jonagold
Conclusies
De NDVI uitgedrukt als de ratio tussen 670, 675, 680, 745, 750 en 755 nm lijkt een goed onderscheid te geven tussen rassen en gewasgezondheidstoestand van appel bladeren Appel rassen kunnen onderscheiden worden met reflectiemetingen Specifieke appel rassen als Elstar, Jonagold, Rubens, Wellant en Autento hebben hun eigen NDVI waarde Ziekte in appelblad kan gemeten worden met spectrale reflectie en gekwantificeerd met een NDVI Schurft en meeldauw verlagen de NDVI op verschillende manieren voor de appelrassen Elstar en Jonagold, de NDVI reductie voor Elstar is twee keer zo hoog als voor Jonagold
Typische reflectie curves van gezonde en met schurft geïnfecteerde Gala en M9 bladeren Typical reflection curves of healthy and apple scab infected Gala and M9 leaf parts
0.5
reflection intensity
0.45 0.4 M9 healthy
0.35
Gala healthy M9 apple scab
0.3
Gala apple scab
0.25 0.2 0.15 450
500
550
600
650
700
wavelength [nm]
750
800
850
900
Resultaten infectie tijdstippen
Statistische verschillen per tijdstip tussen onbehandelde en met schurft geïnfecteerde appel bladeren (4?) 16 uur na infectie kan schurft gedetecteerd worden op de mm2 bladoppervlak Verschillen zijn niet altijd in dezelfde richting
Vervolg stappen
Effecten evalueren met meer geoptimaliseerde golflengte combinaties Selectie van optimale golflengten voor verschillende ziekten met een neuraal netwerk analyse Hoe de stap te maken van detectie op het mm2 niveau op blad naar een sensor die in de boomgaard gebruikt kan worden
Ziekte* en plaagbestrijding ondersteuning gewasgezondheid
Met sensoren vastleggen vitaliteit gewas Stress vroegtijdig waarnemen Toedienen ‘’vitaminen” aan plant Verhogen van de weerbaarheid Ondersteunen plant tegen ziekte en plaag
Nieuwe technologie = andere gewasbescherming
Dank voor uw aandacht
© Wageningen UR
