Drones maken de verborgen erfenis van planten zichtbaar

Persbericht

Drones maken de verborgen erfenis van planten zichtbaar

Gepubliceerd op
2 maart 2017

Planten laten na hun groei een biologische en chemische erfenis achter in de bodem waarop ze hebben gegroeid. Die onzichtbare erfenis remt of stimuleert juist de groei van de volgende generatie planten. Dat tonen onderzoekers van Wageningen University & Research aan met drones.

Foto rechts, vliegende drone, bron: Lammert Kooistra

In de nieuwe studie in Biogeosciences tonen Bob van der Meij en collega’s met drones aan dat haver 10% groter groeit na een mengsel van bladrammenas en wikke, en 16% kleiner bij groei na Engels raaigras, in vergelijking met groei na braakligging van de bodem. De effecten van de plantenerfenissen zijn nog sterker te zien in de chlorofylconcentratie (en zo ook de stikstofconcentratie) in de haverbladeren. Deze neemt toe met 72% bij havergroei na het mengsel van bladrammenas en wikke, en neemt af met 30% in haver gekweekt na Engels raaigras.

Luchtopname van Juha Suomalainen
Luchtopname van Juha Suomalainen

Onderzoekers en boeren zijn geïnteresseerd in methoden waarmee de erfenis van voorgaande planten is te meten met hoge resolutie zowel in ruimte als tijd, zodat hulpbronnen, zoals stikstof en fosfor, efficiënter kunnen worden ingezet in de gewasteelt. Met drones en recente remote sensing-technologie kunnen metingen worden verricht van een hoogte van 60 meter en met hoge resolutie (10 cm) en op grote ruimtelijke schaal (een beeld van een experimenteel veld kan in een keer opgenomen worden).

Effect van groenbemester

In het onderzoek testten Van der Meij en collega’s welke gewaseigenschappen sterk reageren op de erfenis van verschillende groenbemesters en hoe goed deze eigenschappen via remote sensing te bepalen zijn. De onderzoekers maakten daarbij gebruik van een drone met hyperspectrale  camera. Deze camera meet in 100 nauwe spectrale banden van de zonnestraling, de zichtbare en nabij-infraroodreflectie van planten. De gemeten reflectie van de zonnestraling wordt beïnvloed door biochemische en structuur eigenschappen van de plant. 

Het onderzoeksteam vond dat het testgewas haver sterk reageert op de erfenis van de verschillende groenbemesters, met name hoogte van het gewas, stikstof- en chlorofylconcentratie en de bovengrondse biomassa. De resultaten verkregen met de drone en camera liggen sterk in de lijn van de metingen die op de grond en in het lab zijn verricht, met name voor de hoogte van de planten en chlorofylconcentraties in de bladeren.

Drone met camera, foto van Lammert Kooistra
Drone met camera, foto van Lammert Kooistra

Remote sensing

Deze nieuwe remote sensing-technologie maakt het voor onderzoekers en boeren mogelijk om een aantal belangrijke planteneigenschappen op een niet-destructieve manier en met hoge ruimtelijke resolutie in het veld te bepalen. De werkwijze kan gemakkelijk worden herhaald gedurende het groeiseizoen. Deze methode biedt daardoor ook een groot potentieel voor het bestuderen van de effecten van voorgaande gewassen op de groei van vervolggewassen, en voor het ontwerpen van strategieën die het gebruik van hulpbronnen voor de bodemvruchtbaarheid en ziektebestrijding optimaliseren.

Opsporen tekorten

De technologie is zowel in te zetten in intensieve precisielandbouw als voor de landbouw in landen waar de productie achterblijft op de mogelijke en vaak noodzakelijke productie om de groeiende bevolking te voeden. Om daar de productie te verhogen is de detectie van lokale tekorten aan voedingsstoffen in de bodem en bodem-gebonden ziektes uiterst belangrijk.