Диагностика фитофтороза картофеля по аэрофотоснимкам

Диагностика фитофтороза картофеля по аэрофотоснимкам

Живописные террасные картофельные поля в районе Юсу-мидзугаура, Япония. Террасы шириной в метр, огороженные каменными стенами, расположены в несколько ярусов на крутом склоне холма, выходящего к глубокому синему морю.
Весной зеленые листья картофеля покрывают все террасы. Эта сельскохозяйственная культура попала в Японию в начале XVI века, гораздо раньше, чем в Россию. Возделывание корнеплодов на каменных террасах – труд архикропотливый. Впрочем, трудолюбие сикокских крестьян заслуженно вознаграждено. На картофельные склоны Юсу-Мизугаура валом валят туристы: поесть местной бульбочки, отведать картофельного самогона. К тому же с овощных террас – великолепный вид на морской залив с аквафермой.
Фитофтороз картофеля (картофельная гниль) встречается во многих районах, где выращивается картофель и является самым вредоносным заболеванием этой сельскохозяйственной культутры. Возбудитель болезни фитофтороза — оомицет (грибоподобный мицеляльный организм) Phytophthora sp. — отличается боль­шой пластичностью и генетической вариабильностью, что выра­жается в его способности к образованию многочисленных физио­логических рас с различной степенью заразности и агрессивности. С помощью эти механиз­мов фитофтора преодолевает действие разных генетических систем устойчивости растения-хозяина-сверхчувствительности к расам возбудителя. Определяют вертикальную или специфическую устойчивость растения к фитопатогена, когда иммунитет достигается путём селекции или генной модификации растений. Полевая (горизонтальная или неспецифическая) устойчивость  определяется фактическими погодными условиями, культурой земледелия и другими факторами окружающей среды. На сегодняшний день описаны около 100 видов этого фитопатогена, хотя по оценкам существует 100—500 ещё не открытых. В большинстве случаев инфекция фитофтора бывает труднодиагностируема или вовсе скрыта. Внешние проявления фитофторозов очень изменчивы и зависят от условий среды. Ранние симптомы фотофтороза можно принять за признаки других инфекционных болезней или приписать воздействию абиотических факторов.
В тестах на полевую устойчивость картофеля (Solanum tuberosum L.) к фитофторозу специалисты-агрономы оценивают тяжесть заболевания с использованием только визуального осмотра листьев растений. Такого рода оценка, как правило, занимает много времени и весьма субъективна.
Разработанный несколько лет назад новый метод оценки тяжести заболевания заключается в использовании изображений RGB, полученных с беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Группа японских исследователей усовершенствовала методики испытательной площадка, состоящая из 262 экспериментальных
участки, на которых были посажены различные сорта и линии. С середины июля до середины августа в 2012, традиционная визуальная оценка тяжести заболевания проводилась параллельно с работой по обработке изображений с 11 аэрофотоснимков, полученных с БПЛА в тот же период. БПЛА
были получены изображения поля. Тяжесть заболевания оценивалась с использованием оригинального протокола обработки изображения.
Результаты эксперимента показали, что оценка обработанного аэрофотоснимка, полученного с БПЛА коррелирует со степенью тяжести заболевания лучше, чем обычные визуальные оценки. Разработанная технология, основанная на аэрофотосъемках, позволяет достичь высокой пропускной способности, объективности и точности определения полевой устойчивости картофеля к этому заболеванию.
Sugiura, R., Tsuda, S., Tamiya, S., Itoh, A., Nishiwaki, K., Murakami, N., … & Nuske, S. (2016). Field phenotyping system for the assessment of potato late blight resistance using RGB imagery from an unmanned aerial vehicle. Biosystems Engineering, 148, 1-10.

Оставить ответ