GEOSYSTEMS HELLAS : Βιολογικές πρακτικές καλλιέργειας πατάτας για βελτιωμένη ποιότητα και αντοχή σε ασθένειες μέσω αξιοποίησης των τεχνολογιών τηλεπισκόπησης

Η πρόκληση

Η καλλιέργεια πατάτας είναι ένα από τα πιο δυναμικά αγροτικά εξαγώγιμα προϊόντα με σημαντικά θετικό εμπορικό ισοζύγιο στη χώρα μας. Η εύρεση μιας γεωργικής πρακτικής, η οποία θα προσδίδει βελτιωμένη ποιότητα παραγωγής μέσω της αποτελεσματικότερης απορρόφησης των θρεπτικών στοιχείων κατά την καλλιεργητική περίοδο με ταυτόχρονη μείωση της χημικής λίπανσης και των εισροών, θα συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας παραγωγής πατάτας. 

Η GEOSYSTEMS HELLAS Α.Ε. με δυναμική παρουσία στον χώρο της Γεωπληροφορικής συμμετέχει στο έργο προσφέροντας την απαραίτητη τεχνογνωσία στον τομεά της τηλεπισκόπησης μέσω αξιοποίησης δορυφορικών εικόνων και λήψης πολυφασματικών εικόνων από UAV, για την εκτίμηση της απόδοσης και της φυτοϋγείας.

Σκοπός

Στόχος του έργου Potato2Up είναι να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα της εφαρμογής ενός βιοδιεγέρτη και ενός ενεργοποιητή άμυνας για την παραγωγή πατάτας υψηλής ποιότητας σε ένα ολοκληρωμένο και φιλικό προς το περιβάλλον σύστημα, συνεπικουρούμενο με τεχνολογίες τηλεπισκόπησης.

Περιοχή Μελέτης

Εικόνα 1 Η περιοχή μελέτης του έργου

Η περιοχή μελέτης του έργου βρίσκεται στην Π.Ε. Δράμας (περιοχή Νευροκοπίου) και αποτελεί στυλοβάτη της αγροτικής οικονομίας καθώς το λεκανοπέδιο της περιοχής είναι πολύ εύφορο και παρέχει στον τοπικό πληθυσμό ποικιλία πόρων. Η καλλιέργεια της πατάτας έχει μακρά παράδοση στην ευρύτερη περιοχή του Νευροκοπίου και το παρόν έργο αποσκοπεί στη μελέτη των βιολογικών πρακτικών λίπανσης και προστασίας της καλλιέργειας πατάτας σε μια έκταση περίπου 10.000 τ.μ. στο Περιθώρι της Π.Ε. Δράμας

Μεθοδολογία

Αναλυτικότερα, η εταιρία μας είναι υπεύθυνη  για την λήψη και το συνδυασμό δορυφορικών και πολυφασματικών δεδομένων από UAV για την τακτική παρατήρηση του πιλοτικού αγρού μετά από εφαρμογή των βιοδιεργετικών παραγόντων προκειμένου να εκτιμηθεί η ποιότητα παραγωγής, και επομένως το αντίκτυπο της μεθοδολογίας ανά δεδομένες χρονικές στιγμές. 

Η  καλλιεργήσιμη έκταση που αποτελεί την περιοχή μελέτης του έργου,  χωρίστηκε σε 3 μέρη:

  • Στο πρώτο μέρος εφαρμόζεται ένας βιοδιεγέρτης
  • Στο δεύτερο μέρος εφαρμόζεται ένας ενεργοποιητής των μηχανισμών άμυνας των φυτών (elicitor)
  • Στο τρίτο μέρος της εκτάσης δεν έγινε καμία προσθήκη για λόγους σύγκρισης
Εικόνα 2 Η μεθοδολογία του έργου

Συλλογή δεδομένων και επεξεργασία

Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκαν δύο επαναλαμβανόμενοι ψεκασμοί με ενισχυτικά συστατικά για τα εδάφη και δύο πτήσεις UAV ανά καλλιεργητική περίοδο κατά τους θερινούς μήνες.

Η προεπεξεργασία των δεδομένων UAV έγινε με τη χρήση του λογισμικού ERDAS Imagine Photogrammetry της εταιρίας Hexagon Geospatial. Χρησιμοποιήθηκαν τα ξεχωριστά κανάλια των δεδομένων UAV προκειμένου να πραγματοποιηθεί αεροτριγωνισμός και να δημιουργηθεί ένα ψηφιακό μοντέλο εδάφους. Στη συνέχεια, δημιουργήθηκαν ορθομωσαϊκά για κάθε κανάλι και τέλος, μια συνολική πολυφασματική ορθοφωτογραφία.

Χρήση Δεικτών Βλάστησης

Από δορυφορικές εικόνες Sentinel-2 προέκυψαν μεταξύ άλλων, 2 πολύ βασικοί δείκτες βλάστησης, οι οποίοι είναι πολύ χρήσιμοι για την εξέταση και την παρακολούθηση της καλλιέργειας πατάτας. Ο κανονικοποιημένης δείκτης διαφοράς βλάστησης (NDVI) που ποσοτικοποιεί τη βλάστηση μετρώντας τη διαφορά μεταξύ της εγγύς υπέρυθρης ζώνης (στην οποία η βλάστηση αντανακλά έντονα το φως) και της κόκκινης ζώνης φωτός (στην οποία η βλάστηση απορροφά το φως). Ο δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς κόκκινης ακμής (εν συντομία NDRE) που αποτελεί μια μέθοδο μέτρησης της ποσότητας χλωροφύλλης στα φυτά..

Εικόνα 3 Απεικόνιση του δείκτη NDVI στην περιοχή μελέτης του έργου

Η διαχρονική παρακολούθηση πριν και μετά από την εφαρμογή των βιοδιεγερτών μπορεί να δώσει δείκτες πιστοποίησης της επιτυχούς μεθοδολογίας οι οποίοι και θα μπορούν να εφαρμοστούν περαιτέρω και σε άλλες περιοχές με ίδια καλλιέργεια. Όλα τα παραπάνω οδήγησαν στην δημιουργία ενός συνθετικού δείκτη φυτοϋγείας. Το έργο καταλήγει στην υιοθέτηση μιας συνολικής μεθοδολογίας για την προώθηση βιολογικών πρακτικών καλλιέργειας πατάτας για βελτιωμένη ποιότητα και αντοχή σε ασθένειες μέσω αξιοποίησης των τεχνολογιών τηλεπισκόπησης.

Το έργο πραγματοποιείται στα πλαίσια του προγράμματος αγροτικής ανάπτυξης (ΠΑΑ) της Ελλάδας 2014-2020, στην κατηγορία του υπομέτρου 16.1 – 16.2, του υπουργείου Aγροτικής Aνάπτυξης & Tροφίμων με τη συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης.