Wurzelunkräuter breiten sich heterogen aus und sind schwer im Feld zu kartieren. Ist eine Erkennung aus der Luft auch mit einfacher Ausstattung zur Erfolgskontrolle von Bekämpfungsmassnahmen möglich

Dierauer, Hansueli

Hofstetter, Christoph

Krauss, Maike

Liebisch, Frank

Organic Eprints

a) 09/07/2018 BBCH 89NONsINVdINVsNONdLow-cost Drohnen Einsatz zur Erkennung  von Wurzelunkräutern2018 FiBLMaike Krauss 1, Christoph Hofstetter 1, 2,  Hansueli Dierauer 1, Frank Liebisch 21 Forschungsinstitut für Biologischen Landbau FiBL 2 ETH Zürich Kontakt: maike.krauss@fibl.orgForschungsfrageWurzelunkräuter breiten sich heterogen aus und sind schwer im Feld zu kartieren. Ist eine Erkennung aus der Luft auch mit einfa­cher Ausstattung zur Erfolgskontrolle von Bekämpfungsmassnah­men möglich?Material und Methoden• Einjähriger Feldversuch 2018: Test von Bodenbearbeitungs­massnahmen zur Bekämpfung von Winden (Convolvulus arvensis L.) in einem DinkelbestandVerfahren:INVs Flach wendend mit Pflug, 18 cm (shallow inversion)INVd Tief wendend mit Pflug, 28 cm (deep inversion)NONs Flach nicht­wendend mit Grubber «Weco­Dyn»,  10 cm (shallow non­inversion)NONd Tief nicht­wendend mit Grubber «Weco­Dyn» 10 cm und Frontgrubber «Löwenzahn» 30 cm (deep non­inversion)• Drohnenbefliegung in 25 m Flughöhe in verschiedenen Dinkelstadien mit günstigem Modell (DJI Phantom 4 Pro, RGB Kamera mit 4864 × 3648 Pixel Auflösung) • Orthofoto Erstellung mit AgiSoft PhotoScan Professional• Bildauswertung in R: Triangular Greenness Index (TGI = ­0.5[(λr­ λb)(Rr­Rg)­( λr­ λg)(Rr­Rb)], R = Reflektanz, λ = Wellenlänge, r = rot, g = grün, b = blau) und Anzahl grüner Pixel als Schwellwert (G > R & G > B) zur Segmentierung (Abb. 1)• Visuelle Bonitur in Subplots am Boden zur KorrelationResultate• Visuelle Bonitur ist genauer und zu allen Kulturstadien möglich. Die Befliegung bringt nur bei der Abreife des Getreides eine gute Trennung (Abb. 2, Tab. 1). Die Lufterkennung der Ackerwinde wurde durch Durchwuchs von Luzerne erschwert.• Die Segementierung durch den Anteil grüner Pixel ist besser als durch den TGI. • Pflugverfahren unterdrücken die Ackerwinde besser als nicht­wendende Verfahren. Die Bearbeitungstiefe spielt dabei keine Rolle.Abb. 2: Räumliche Verteilung A) der Versuchsverfahren, B) der Un­kräuter segmentiert aus Drohnenaufnahmen durch grüne Pixel und  C) des Windenvorkommens visuell abgeschätzt nach einer Skala (0–kein Vorkommen, 4–starkes Auftreten) bei der Abreife des Dinkels (BBCH 89).Tab. 1: Mittelwert (SD) des Windenbesatzes im Vergleich der visuellen Abschätzung und des Anteils grüner Pixel am Gesamtbild zur Abreife des Dinkels (BBCH 89).VerfahrenFeld: Visuelle  Abschätzung  (Skala 0–4)Befliegung:  Anteil grüner Pixel (%)INVs 0.94 (0.49) 4.17 (0.74)INVd 0.80 (0.25) 4.76 (0.97)NONs 1.32 (0.28) 7.38 (3.60)NONd 1.32 (0.83) 8.91 (4.95)Kruskal-Wallis Test [n=3, Chi Square (p-value)]Bodenbearbeitungstyp 2.08 (p = 0.150) 3.10 (p = 0.078)Bearbeitungstiefe 0.23 (p = 0.631) 0.92 (p = 0.337)a) 09/07/2018 BBCH 89NONsINVdINVsNONdANBC40 m 10 m6 m INVs   INVd  NONs  NONd 0   1  2  3  4Wir danken dem Coop Fonds für Nachhaltigkeit und der Stiftung Sur la Croix für die finanzielle Unterstützung des Projektes.Abb. 1: Beispiel der Segmentierung in einem Subplot A) Originalbild, B) Schwellwert gesetzt durch den TGI und C) durch grüne Pixel.a) b) c)A B C

Low-cost Drohnen Einsatz zur Erkennung von Wurzelunkräutern

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