Rostliny jako zdroj informací Václav Brant, Milan Kroulík, Petr Zábranský, Jan Sova, Jan Lukáš, Michaela Škeříková a Veronika Řičařová Precizní zemědělství, Praha, 7.3.2017
Bezkontaktní metody hodnocení Nepřímé metody stanovení projevů rostlin a porostů 1. Fyziologické projevy rostlin spektrometrie, termometrie, barevná fotografie apod. (NDVI - Normalized Difference Vegetation Index, OSAVI index - Optimized Soil- Adjusted Vegetation Index) 2. Růstové charakteristiky pokryvnosti porostů, hustota porostů, LAI apod. využití multispektrálních a infrasnímků, prostupnost porostů pro Rg či FAR, laser, radar a další.
Bezkontaktní metody hodnocení 3. Determinace druhů - využití principů detekce tvarové podobnosti, barevné odlišnosti, habituální odlišnosti apod. Přímé metody stanovení projevů rostlin většinou pro specifikaci biometrických charakteristik - výnosoměry - principy světelné brány - 3D vizualizace - další
Omezení - Abiotické faktory prostředí (denní průběhy meteorologických prvků, fyzikální a chemické vlastnosti půdy apod.) Prostupnost porostů pro FAR denní hodnoty podílu PARi v porostu (%), PARo = 100 % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 26.4.05 6.5.05 16.5.05 26.5.05 5.6.05 15.6.05 25.6.05 5.7.05 15.7.05 25.7.05 25 cm (% podíl PARi) 12,5 cm (% podíl PARi) 25 cm (PARo/PARi) 12,5 cm (PARo/PARi) Denní chod FAR FAR (mmol/m2 s) 1600 1200 800 400 0 PARo 12,5 cm PARi 25 cm PARi 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PARo/PARi červen 2005 - Reakce rostlin na abiotické a biotické podmínky prostředí (fyziologické projevy, vývoj rostlin, cirkadiánní rytmy apod.) - Technické možnosti záznamu měřených veličin - Mikrovariabilita v rámci rostliny a porostů Denní chod transpirace Modifikace agrotechnikou 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12-1 tok vody (kg hod ) 0.02 0.016 0.012 0.008 0.004 denní chod teploty půdy 0:00 1:20 2:40 4:00 5:20 6:40 8:00 9:20 10:40 12:00 13:20 14:40 16:00 17:20 18:40 20:00 21:20 22:40 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 čas řádky 25, hloubka 5 cm řádky 25, hloubka 10 cm řádky 12,5, hloubka 5 cm řádky 12,5, hloubka 10 cm čas Graf 2: Denní průběh toku vody u rostlin lociky kompasové (průměr hodnocených rostlin) zataženo 7.8.06 slunný den 8.8.06 0 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 čas Teplota půdy - Vnitrodruhová a mezidruhová odlišnost Vliv druhu na transpiraci
zalití Měření vodního stresu 0 hod 0 hod 1,5 hod 6 hod 3 hod 9 hod Teplota rostliny jako indikátor vodního stresu nedostatek vody transpirace Počátky projevů nedostatku vody po 12 h fotosyntéza
Napadení rostlin škodlivými činiteli kontrola Plasmodiophora brassicae kontrola Plasmodiophora kontrola brassicae vodní stres Vliv napadení rostlin a vodního stresu na fyziologické projevy rostlin Transpirace Varianta n mmol/m2/s n Plasmodiophora vodní stres 98 0,4 a 98 Kontrola vodní stres 105 2,1 b 105 Plasmodiophora 127 5,0 c 127 Kontrola 100 8,2 d 100 Fotosyntéza µmol/m2/s -0,26 6,61 16,99 17,14 a b c c Plasmodiophora brassicae
Vliv chorob na rostliny Plasmodiophora brassicae Zdrojová data: - pěstování rostlin Vliv nedostatku vody na povrchovou teplotu rostlin ozimé řepky napadená a nenapadená rostlina čas trvání vodního stresu (h) / povrchová teplota rostliny ( C) Varianta 0 4 8 kontrola 22.59 C 22.59 C 22.50 C Plasmodiophora brassicae 21.94 C 22.35 C 21.93 C
Vliv chorob na rostliny - spektrometrická měření využití NDVI indexů Vliv napadení rostlin Plasmodiophora brassicae na hodnoty rozdílných NDVI indexů Vliv stresových faktorů a jejich kombinací na hodnoty rozdílných NDVI indexů u ozimé řepky 0.82 hodnoty NDVI indexů 20_12_Zavadly_list_zluty_prumer hodnoty NDVI indexů NDVI 0.8 0.78 0.76 0.74 20_12_Zavadly_list_zeleny_prumer 20_12_Zastineny_list_prumer 21_12_P2_prumer 20_12_P2_prumer 21_12_P1_WS_prumer 20_12_P1_prumer 0.72 NDVI 1 NDVI 2 NDVI 3 NDVI 4 NDVI 5 kontrola Plasmodiophora brassicae 21_12_K2_prumer 20_12_K2_prumer 21_12_K1_WS_prumer 20_12_K1_prumer 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 NDVI 1 NDVI 2 NDVI 3 NDVI 4 NDVI 5
Vliv herbicidů na rostliny Kontrolní varianta ROSTLINA MODEL kontrola Aplikace herbicidu MODEL Lontrel 300, dávka 0,4 l/ha Clopyralid 300 g/l Aplikace herbicidu MODEL Pardner 22,5 EC, dávka 1,5 l/ha Bromoxynil 225 g/l
Hodnocení účinku herbicidů kontrola Lontrel 300, dávka 0,4 l/ha Clopyralid 300 g/l Pardner 22,5 EC Pardner 22,5 EC, dávka 1,5 l/ha Bromoxynil 225 g/l 1 hod. po aplikaci 4 hod. po aplikaci 2 hod. po aplikaci kontrola Lontrel 300 3 hod. po aplikaci
Závěry Nepřímé metody lze využít pro stanovení fyziologických projevů rostlin Podrobné studium specifického projevu daného stresového faktoru Důležitá kombinace s dalšími nepřímými a přímými metodami Jednoznačná simulace daného stresu Projekt byl realizován za finanční podpory Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci projektu TRIO FV10213.
Děkuji za pozornost.