वाढत्या हंगामाच्या ठराविक कालावधीत, बटाटा उत्पादकांनी त्यांच्या पिकांच्या नायट्रोजन स्थितीचे नियमितपणे निरीक्षण केले पाहिजे जेणेकरून खते सर्वात कार्यक्षमतेने वापरावीत.
प्रत्येक शेतातील वनस्पतींमधून पाने गोळा करणे आणि नंतर नायट्रेट विश्लेषणासाठी प्रयोगशाळेत पाठवणे ही एक सामान्य पद्धत आहे. काही दिवसात, उत्पादकांना अधिक नायट्रोजन खताची आवश्यकता आहे किंवा कामगिरी सामान्य आहे की नाही हे सूचित करणारे परिणाम प्राप्त होतात. प्रणाली कार्य करते, परंतु ही प्रक्रिया गतिमान केली जाऊ शकते, म्हणतात I. वांग, हुशार विस्कॉन्सिन-मॅडिसन विद्यापीठ, फलोत्पादन विभाग.
वांग म्हणतात, “पाने गोळा करण्यासाठी खूप वेळ आणि मेहनत लागते.
"आणि कधीकधी परिणाम दिशाभूल करणारे असू शकतात कारण पानांमधील नायट्रेट्सचे प्रमाण हवामानाची परिस्थिती किंवा सॅम्पलिंगची वेळ यासारख्या अनेक घटकांवर प्रभाव टाकू शकते. याव्यतिरिक्त, परिणाम शेतातील स्थानिक फरक [नायट्रोजन आवश्यकता] विचारात घेत नाहीत.”
प्रकल्प निधी दिला USDA राष्ट्रीय अन्न आणि कृषी संस्था, हायपरस्पेक्ट्रल कॅमेर्यामधून डेटाचे संकलन आणि प्रक्रिया यांचा समावेश होतो. हे UAV (मानव रहित हवाई वाहन) किंवा कमी उडणाऱ्या विमानावर स्थापित केले आहे जे अभ्यास केलेल्या बटाटा क्षेत्रांवर उडते.
वांगची टीम इन-सीझन प्लांट नायट्रोजन स्टेटस, उत्पादन, गुणवत्ता आणि शेवटच्या हंगामातील आर्थिक उत्पन्नाशी प्रतिमा जोडण्यासाठी संगणक मॉडेल विकसित करत आहे.
"माझे कर्मचारी आणि मी एक ऑनलाइन प्रोग्राम विकसित करू अशी आशा करतो जे हायपरस्पेक्ट्रल प्रतिमांना केव्हा आणि किती खत घालायचे याबद्दल माहितीमध्ये रूपांतरित करेल जेणेकरून उत्पादकांना कमीतकमी पर्यावरणीय प्रभावासह नफा वाढवता येईल," वांग म्हणतात.
"पोषक स्थिती, ओलावा किंवा रोगाची उपस्थिती आणि अनुपस्थिती यासारखे घटक कॅनोपीच्या स्थितीत बदल घडवून आणतात, हे वर्णक्रमीय प्रतिबिंबाशी संबंधित आहेत आणि म्हणून हायपरस्पेक्ट्रल प्रतिमांमध्ये ते दृश्यमान केले जाऊ शकते," ट्रेव्हर क्रॉसबी, वांग्समधील पदवीधर विद्यार्थी म्हणतात. प्रयोगशाळा
70 बाय 150 मीटर संशोधन क्षेत्रावरील एका उड्डाणात, डझनभर प्रतिमा गोळा केल्या जाऊ शकतात, त्या प्रत्येकामध्ये शेकडो स्पेक्ट्रल बँड असतात. इमेज प्रोसेसिंगला गती देण्यासाठी वांगने दोन प्रमुख कर्मचाऱ्यांची नियुक्ती केली. फिल टाऊनसेंड, फॉरेस्ट आणि वन्यजीव पर्यावरणशास्त्राचे प्राध्यापक, रिमोट सेन्सिंग तंत्रज्ञानामध्ये आघाडीवर आहेत. पॉल मिशेल, कृषी आणि उपयोजित अर्थशास्त्र विभागातील प्राध्यापक आणि विशेषज्ञ, एक आर्थिक विश्लेषण करतात ज्यामधून संगणक मॉडेल नायट्रोजन वापरासाठी शिफारसी करते.
क्रॉस्बीने, जमिनीच्या मोजमापांमध्ये पुढाकार घेऊन, बटाट्याच्या वाढीच्या विविध टप्प्यांवर फील्ड सर्वेक्षण साइटवरून डेटा गोळा केला. यामध्ये पानांचे क्षेत्र निर्देशांक, पाने आणि देठांमधील एकूण नायट्रोजन एकाग्रता, कंदांची संख्या आणि वैयक्तिक कंदांचे वजन आणि मातीची आर्द्रता आणि तापमान, सौर विकिरण आणि वाऱ्याचा वेग यासारख्या पर्यावरणीय घटकांचा समावेश होतो. कापणीच्या वेळी, ते कंदांचे एकूण उत्पन्न आणि त्यांचे आकार मोजते.
त्यानंतर क्रॉस्बीने हायपरस्पेक्ट्रल प्रतिमांना जमिनीवर आधारित मोजमापांशी जोडणारे सुधारित मॉडेल विकसित केले. वास्तविक वेळेत पिकांच्या नायट्रोजन स्थितीचा अंदाज लावणे आणि हंगामाच्या शेवटी कंदांच्या उत्पन्नाचा अंदाज लावणे हे ध्येय आहे. या टप्प्यावर, फील्ड वर्क आणि इमेज प्रोसेसिंग पूर्ण झाले आहे आणि क्रॉसबी मॉडेल डेव्हलपमेंटवर लक्ष केंद्रित करत आहे.
वांग त्यांचे संशोधन राज्यातील बटाटा आणि भाजीपाला उत्पादकांना मोठ्या प्रमाणावर शेअर करतात. राज्यभरातील शेतकऱ्यांशी त्यांचे चांगले संबंध आहेत आणि त्यांच्या संशोधनाचे परिणाम पाहण्यासाठी अनेकजण उत्सुक आहेत.