Drie senioren van Virginia Tech onderzochten hoe drones bodemvocht konden identificeren voor een klasproject in de cursus Monitoring and Analysis of the Environment van de School of Plant and Environmental Sciences Professor Kang Xia.
Matt Darrah, Grady Hesse en Ryan Humphry van de School voor planten- en milieuwetenschappen werden geïntroduceerd in precisielandbouw als een managementpraktijk waarbij autonome meetapparatuur wordt uitgezonden om land- en bodemmonsters te verzamelen om routinematig gebieden te identificeren die aanvullende voedingsstoffen nodig hebben.
"We zagen dat er in het verleden werk was gedaan met drones om naar verschillen in vegetatie te kijken, maar we zagen niets over het voorspellen van het bodemvochtgehalte en het gehalte aan organische stof in de bodem", zegt Hesse, van Berryville, Virginia, afgestudeerd in milieuwetenschappen. .
Ze vroegen zich af of dit kon worden nagebootst met een drone.
"Dat zou baanbrekend kunnen zijn", zei Darrah, uit Las Vegas, Nevada, en afgestudeerd in milieuwetenschappen. "Bovenop dat het cool is om met drones te vliegen, dachten we dat we als studenten konden deelnemen aan potentieel revolutionair onderzoek."
De studie onderzocht Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) en Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) gegevens, twee spectrale indices voor bodem, verzameld van drones om de vochtigheidsgraad van kale grond te bepalen.
Dit experimentele leerproject omvatte uiteindelijk verschillende disciplines in de College van Landbouw en Life Sciences. De faculteit die bij het studentenproject betrokken was, omvatte Song Li, een universitair hoofddocent aan de School of Plant and Environmental Sciences die gespecialiseerd is in geavanceerde genomica en sensortechnologieën, Sanaz Shafian, een assistent-professor aan de School of Plant and Environmental Sciences, Shawn Jadrnicek, de boerderijmanager van Virginia Tech's Homefield Farm, en Xia. Li, Shafian en Xia zijn verbonden faculteiten van de Centrum voor geavanceerde innovatie in de landbouw.
Homefield Farm, een samenwerkingsverband tussen Dining Services en het College of Agriculture and Life Sciences en het enige gecertificeerde biologische bedrijf dat eigendom is van een universiteit in Virginia, was de locatie van het onderzoek van de studenten. De zes hectare grote, door studenten gerunde boerderij ligt 50,000 kilometer ten westen van de Blacksburg-campus en levert ongeveer XNUMX pond verse producten aan eetcentra en de boerderij van Homefield op de campus. De boerderij maakt deel uit van Virginia Tech's Bedrijfskunde van de universiteitsboerderij, waartoe ook Kentland Farm behoort.
"Met alle hulp van de betrokken faculteit en staf is dit een zinvol onderzoeksproject voor ons geworden," zei Darrah.
De studenten stelden vast dat op dit vlak meer werk nodig is, met name het ontwikkelen van goede indices voor bodemeigenschappen, waaronder bodemvocht. Het trio ontdekte dat de correlatie tussen hun NDVI- en SAVI-datasets onbeduidend was en niet sterk genoeg voor betrouwbaar gebruik.
Aan het einde van het semester deelde de groep – samen met de andere studenten in de cursus – deze resultaten en bevindingen via Zoom. De groep besprak hun luchtfoto's, hoe ze de resultaten correleerden en meer.
"Mijn favoriete onderdeel van het project was toen we onze resultaten zagen", zegt Humphry, uit Yorktown, Virginia, ook afgestudeerd in milieuwetenschappen. “We zagen dat we in sommige opzichten gelijk zouden kunnen hebben en in andere niet. Maar ik denk dat het indrukwekkend was om te zien wat we tijdens een pandemie in slechts één semester hebben kunnen bereiken."
- Max Esterhuizen, Virginia Tech Universiteit
Matt Darrah, Grady Hesse en Ryan Humphry bereiden zich voor om met een drone op Homefield Farm te vliegen om het bodemvocht te meten. Foto: met dank aan Darrah, Hessen en Humphry