Наноспутники улучшают обнаружение азотного стресса у кукурузы в начале сезона
Учёные из Иллинойсского университета продемонстрировали, что наноспутники CubeSat могут обнаруживать азотный стресс у кукурузы на ранних стадиях вегетации. Это даёт фермерам возможность планировать внесение азотных удобрений в течение сезона и корректировать дефицит питательных веществ у растений.
Способность обнаруживать и устранять изменения в питании сельскохозяйственных культур в режиме реального времени крайне важна для предотвращения ущерба в критические периоды и оптимизации урожайности. Существующие спутниковые технологии, как правило, не могут обеспечить одновременно высокое пространственное разрешение и высокую частоту повторных наблюдений. Дроны могут работать в реальном времени, но обычно покрывают лишь локальные площади. CubeSat заполняют этот пробел: более 100 таких спутников на орбите обеспечивают разрешение до 3 метров и посещают одну и ту же точку каждые несколько дней.
В ходе исследования, опубликованного в IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, учёные сравнили данные с дронов и CubeSat на экспериментальном поле в центральном Иллинойсе в 2017 году. Кукуруза на поле испытывала разную степень азотного стресса из-за различных норм и сроков внесения удобрений. Оба типа датчиков хорошо коррелировали с измерениями содержания азота в тканях растений и с одинаковой точностью обнаруживали изменения содержания хлорофилла — индикатора азотного статуса — в один и тот же период сезона.
«Эта информация даёт своевременные и действенные данные об азотном стрессе и может служить руководством для дополнительного внесения азота там, где это необходимо», — говорит Кайю Гуань, ведущий автор исследования.
Оптимизация использования удобрений важна не только для урожайности. «Применение большего количества азота, чем требуется культуре, представляет собой как финансовый, так и экологический риск», — отмечает Япинг Цай, соавтор работы. Новые спутниковые технологии могут помочь фермерам снизить затраты, повысить урожайность и одновременно уменьшить воздействие на окружающую среду.