Observation av växtbeståndet för att identifiera områdena

Genom att reda ut varför en del av åkern producerar betydligt mer skörd än en annan, kan man alltså få reda på hur den svagare delen borde förbättras. Och vem kan ge bättre information om den saken än växtligheten själv?

Det finns många olika sorters mätteknologi, och även om all teknik för identifiering av variationen i växtbeståndet är användbar, finns det väsentliga skillnader mellan de olika metoderna.

Skördekartering

Skördekartering somgenomförs i samband med tröskningen är en bra metod för att mäta inomfältsvariation. Sett i relation till vad en ny skördetröska kostar är 30 000–80 000 kr för en skördemätare ingen orimlig kostnad. Men det är viktigt att komma ihåg att mätningen medför extra arbete i samband med tröskningen, och att materialet dessutom ska behandlas och analyseras.

Skördekartering förutsätter att det finns vilja att testa och experimentera med behandlingar, sorter och inställningar på sina åkrar. Skördekarteringen utgör underlag för precisionsodling som snabbt blir allt vanligare.

Satellitbilder

Både grödsensorer och satelliter producerar ett vegetationsindex (NDVI) baserat på hur olika våglängder i solljuset absorberas i eller reflekteras från växtbeståndet. Klorofyll absorberar mycket av det synliga ljuset. Däremot reflekterar cellstrukturen i bladen bort nära infrarött ljus (NIR). Endast friska växtdelar reflekterar infrarött ljus: torra eller sjuka växter slutar använda sig av det synliga ljuset och börjar istället absorbera det infraröda ljuset. Genom att jämföra mängden infrarött ljus som reflekteras från vegetationen och mängden synligt ljus, får man en uppskattning om mängden klorofyll, vilket ger en uppskattning om både växtbeståndets storlek och hälsa.

Satellitbilder har tidigare varit väldigt dyra och därför främst använts av aktörer som stater och militär. Numera är materialet från den Europeiska Rymdorganisationens satelliter Sentinel-2 fritt att använda. Men, rådatan man får från satelliten behöver behandlas för att få fram till exempel NDVI. För detta finns olika tjänster – några är gratis, såsom Sentinel Playground, medan andra erbjuder betalalternativ för att generera olika deriverade dataunderlag.

Fördelen med den här datakällan är att material redan har samlats in i flera år (sedan 2017). Det är därför möjligt att gå flera växtperioder bakåt i skiftets historia för att kontrollera om de sämre och bättre ställena är bestående, eller om de varierar enligt förhållandena under växtperioden.

Det bästa sättet att identifiera avvikande delar av skiftet är att söka fram satellitbilden från den molnfria dag som ligger närmast höjdpunkten för biomassan. För spannmål är det här typiskt sett flaggbladsstadiet, och för vallväxter dagarna just före foderskörden. När växtbeståndet börjar mogna blir bilderna från det infraröda området snabbt och ojämnt blekare. En bild som har tagits under den frodigaste tiden är därför ett bättre alternativ än en bild från när axgången redan har inletts.

I jämförelse med skördekartering vid tröskningen har satellitbilderna vissa brister. För det första genererar en kraftig ogräsväxtlighet ett bättre värde för biomassan, trots att den sänker skörden – på satellitbilderna kan ogräsväxtligheten inte urskiljas. För det andra kan högsommaren vissa år vara mycket mulen, och de användbara bilderna är då begränsade till början av växtperioden. Ett bra NDVI-värde är heller ingen garanti för hög skörd – trots att beståndet ser bra ut när flaggbladen har kommit fram, finns det många faktorer som kan förstöra skörden. Om bildandet av fröskörd till exempel störs av växtsjukdomar i slutet av växtperioden, beror det inte på produktivitetsfaktorer i marken. Spannmålen behöver fortfarande en betydande mängd vatten när kärnorna mognar, och torka på sensommaren kan därför påverka skördebildningen. Inte heller det här kan observeras på biomassabilderna.

Genom att kombinera satellitobservationerna med kartan från skördekarteringen kan man identifiera skiftesdelar där potentialen från högsommaren inte förverkligas i skörden. Satellitbildernas kontinuitet över tid och skördekartorna kompletterar alltså varandra.

Grödsensorer

Optisk utrustning befinner sig i gränslandet mellan satellitbilder och skördekartering. Huvuddelen av de grödsensorer som monteras på arbetsmaskiner använder sig av en motsvarande infraröd fotografering som satelliterna, men kan producera växtbeståndskartor med högre upplösning. Dessutom fungerar de även om himlen är mulen.

Den mest kända grödsensorn är kvävesensorn (N-sensor), som används vid spridning av gödsel för att anpassa spridningsmängden till växtligheten under körning. Trots att N-sensorn ibland ses som synonym till precisionsodling, är det snarare fråga om automation än ett sätt att identifiera platsspecifika problem på åkern. Om jordbrukaren till exempel anlitar en entreprenör för kompletteringsgödslingen, som inte begär eller analyserar de kartor som produceras, underlättar grödsensorerna inte på något sätt identifieringen av problemställena.

Drönare

De fjärrstyrda drönarna är en heterogen grupp av utrustning för fotografering av växtligheten. Autonoma robotflygplan är ännu inte tillåtna i Europa. En drönare med filmkamera som kostar några tusenlappar ger en grov översiktsbild ur fågelperspektiv – tyngre utrustning avsedd för multispektral kartläggning av stora områden kan kosta hundratusentals kronor. Generellt är fotografier med synligt ljus tillräckliga för att identifiera problemställen, men för att identifiera extra bra växtlighet behövs observationer av det nära-infraröda området (NIR), som endast är möjliga med specialtillverkade kameror.

De sämre ställena på ett skifte kan identifieras ungefärligt med blotta ögat, men de bästa ställena ser, som sagt, likadana ut som de genomsnittliga. Skördekartering på tröskan ger en bra karta över inomfältsvariationen, men satellit-, grödsensor- eller drönarbilder i det infraröda spektrat, som tagits vid maximal biomassa eller i flaggbladsstadiet, ger en lika bra bild av växtförhållandena på försommaren. Genom att kombinera skördekartering med fotografering får man dessutom information om den slutliga utvecklingen av skörden.