Jordbrukare och växtförädlare kan nu bygga ett eget automatiserat fältkameras spårsystem för att samla in data om dynamiska växtdrag, som grödor och boende, som det händer på fältet för att minska förlusterna i skördeavkastningen.

Ett team av forskare vid University of Minnesota under ledning av Alex Susko, doktorand och medlem av Precision Agriculture Center i CFANS, utvecklat systemet för att spela in videor av växtrörelser under mycket blåsiga förhållanden samt stammfel eller logi. Boende uppstår när en växt faller eller böjer sig på grund av kraftig vind, sjukdom, våt jord, överskott av kväve i jorden, maskineri, eller djur och kan leda till förluster i skördeavkastningen.

"Spårsystem för fältkameror finns, som PhenoSpex FieldScan, men det är proprietärt och främst avsett för fenotypning av containergrödor. Vårt system är öppen källkod, billigare, och lättare att bygga, "sa Susko." Det är min förhoppning att ett system som detta öppnar möjligheten för upptäckt av nya växtfenotyper. "

Studiens resultat, publicerad i Hardware X Journal , utökat arbetet av Peter Marchetto, biträdande professor vid Institutionen för bioprodukter och biosystemteknik, som använde en kamera över ett fält på fallskärmssladd för att ta bilder av logi.

Uppgraderingen U of M kameraspårning gör det möjligt för forskare att spela in växtdrag i realtid på olika platser i experimentfältet. Denna teknik gör det möjligt för växtförädlare att samla in logginformation i realtid, vilket hjälper till att förbättra sädesbeständigheten hos spannmål. Kamerasystemet tog plats på cirka 15 minuter, spara timmar i tid jämfört med att mäta det manuellt, som kan ta tre timmar. Vidare, denna teknik sträcker möjligheterna med fenotypning med hög kapacitet, och dess öppen källkod kommer att möjliggöra ytterligare anpassning till odlarens och uppfödarens datainsamlingsbehov.

Forskare tog halvklotformade videor av växtrörelser vid varierande vindhastigheter på fasta platser och kunde kvantifiera rörelsen med MATLAB. Studiens resultat gjorde det möjligt för dem att skilja rörelsen mellan två olika havresorter baserat på frekvensen och storleken på oscillerande stamrörelser i vinden.

"Eftersom vi är intresserade av anläggningens respons under vindstress, vi kan använda detta system under mycket blåsiga förhållanden för att få videor av växtrörelser, en ny fenotyp, "sa Susko." Jag är intresserad av hur olika fysiologiska parametrar som växthöjd påverkar växtrörelser, och i sin tur, växtbeständighet. "

Forskare utvecklade ett specifikt kameraspår för att fotografera små korn under direkt vindspänning. Kameraspårsystemet är tillverkat av kommersiell hårdvara och elektronik som rymmer 360-graders kameror. Den kan anpassas till olika fältdimensioner, gröda, och sensorsystem för att få fenotypiska data med hög genomströmning som inte kan mätas av andra system.

"Befintliga metoder för att samla in uppgifter om logi, såsom hand-gradering eller drone avbildning, fungerar inte för kortsiktiga evenemang, och obemannade flygbilar är instabila under stormar, "sa Marchetto." Detta nya system är speciellt utformat för att klara dåligt väder, vilket är viktigt för att få bättre data och ta itu med problem innan de blir förlustförluster. "