Bachelor Class Precision Farming Crop reflection WURKS product

Bachelor Class Precision Farming Crop reflection WURKS product by David van der Schans en Pieter Blok PPO-agv Toine Buijs HAS Hogeschool

What does a sensor? n Sensing n Is the plant healthy?

How does a sensor works? n Your sensor: ZIEK! Handeling: Meten Actie: Rekenen & beslissen

Active and passive sensors n Active sensor has their own leightsource n Passive sensor needs sunlight

Cropreflectionsensors n Measurements the lightspectrum l l Visible light (human eye) But Also: not-visible light n Plantmaterial ‘reacts’ also on not-visible light n Cropreflectionsensors can see differences (ill, lake off nitrogen, etc. ) better than human person

The lightspectrum Nabij infrarood 560 670 700 810

Photosynthesis

What does a plant do with incoming (visible) light?

Reflection in visible and Infrared (LAI > 3)

Reflection in visible and infra-red n Green (560) Red (660) Infrared. 810 Leaf 0. 10 0. 50 Soil 0. 20 0. 22 0. 24 Reflection of visible light and Infra-red light by green leaf and dry soil

Reflection Licht n Gezonde planten l l l n Terugkaatsing Groen plantmateriaal, stikstof Reflectie groen (0. 54 µm) Lage reflectie in rood (0. 7 µm) Hoge reflectie in nabijinfrarood (0. 8 µm) Deze verhouding: vegetatieindex !

Reflection in relation to wavelength

Typical reflection of wheat crop and soil

Reflection - Remote and close sensing n Remote sensing: watching from a big distance l n Satellitte Close sensing: watching from a small distance l l Green. Seeker Yara N-sensor

Working satellitte imagines veel chlorofie veel reflectie minder chlorofiel, minder reflectie

Difficulties Bewolking

Examples of remote sensing n Google Earth n Mijn. Akker n ‘High-Tech’ raining

Mijn. Akker n Estimation for: l l l n LAI Biomass production Transporation Rainfall shortage Nitrogen (Yield estimation) Differences within a parcel!

Mijn. Akker image Datum 18 juli 2010 Gewas: aardappel NDVI = vegetatieindex Rood = geen vegetatie Licht blauw = geringe vegetatie Blauw = dicht bladerdek Roze/paars= zeer dichte vegetatie

Mijn. Akker image Date 18 juli 2010 Crop: potato N in top leaf n n red = 7 kg/ha green= 11 kg/ha blue = 16 kg/ha Pink = 18, 5 kg/ha The given amounts in kg/ha are not realistic. The amounts must be much higher.

SEBAL Model n n ET = Rn – G - H ET (evapotranspiration) is calculated as a ‘residual’of the energy balance

Vragen (HBO+MBO 4) 1. 2. 3. 4. Wat meet een lichtreflectiesensor? Welke lichtfrequenties zeggen iets over de vegetatie? Wat is het verschil tussen een actieve en passieve lichtsensor? Wat is de gebruikswaarde van afgeleide data (zoals op Mijn. Akker. nl) uit reflectiemetingen?

‘High-Tech’ Raining (Mijn. Akker & ZLTO) Maximum Minimum Beregenen !

Application ‘close sensing’ - Green. Seeker n Hoe groen is een gewas? l l Lichtweerkaatsing van het groene plantmateriaal (chlorofiel) Vegetatie index n Actieve sensor (eigen lichtbron) reflectie n Schatting voor stikstofopname van een plant Sensor signaal uitzenden

Green. Seeker n Sensi. Spray – variable spraying on greeness l Leafkilling • mutch green • nearly green l big leafmass mutch Reglone small leafmass a little Reglone Fungicide • mutch green • nearly green big risc infection mutch fungi no big risc infection a little Reglone

close sensing - Yara N sensor n Cropreflection meter (chlorofylcontent) n If passive (no lightsource) and active sensor can be used Waargenomen gebied: 2 n Vegetation measurement over 50 m n Variable nutrition / leafkilling

close sensing: passive Yara N

In practice: Yara N-Sensor sidedress N N-behoefte berekenen Biomassa meten Toepassen juiste dosering

Local dosis leafkilling with fungi Yara N-Sensor op cabine tractor Biomassakaart aardappelperceel Sensor op conventionele spuit Kaart met variatie toegepaste dosering.