はじめに 作物監視技術 ： 作物モニタリングとは何ですか？ モニタリングは、成長期を通して作物を定期的かつ注意深く検査することです。作物を監視するとき、 農民は作物を歩き回り、作物の問題を探します。作物モニタリングは、農業活動を容易にするように設計されています。 同時に、最高のユーザーエクスペリエンスを確保し、優れた歩留まりを実現します。フィールドをシステムに追加したら、 すべてのデータが1つの画面に表示されます。 それらすべてをリモートで管理できます。けれど、 カスタム設定で選択した値の変更に関する気象リスクアラートと通知を受け取ります。これらは植生指数値です、 降水量、 そして、他の貴重なデータの中でも、時間通りに効果的な意思決定を行うことができます。
この記事では、作物の監視に関する以下のトピックについても説明しました。
- 作物の監視が重要な理由
- 農家はどのように作物を監視していますか
- 作物モニタリングの開発と管理のための重要なシステムは何ですか
- 作物の健康状態の監視とは
- ドローンはどのように作物を監視しますか
- 植物の病気をどのように監視しますか
- 灌漑モニタリングとは
この技術は、農家が複数の分野を管理するのに役立ちます。 リソースのコストを削減し、信頼できる決定を下します。農業部門の業績は主に作物生産、 動的な天候の変化に大きく依存しています。したがって、国家の食料安全保障を管理するための意思決定手順には、最新の情報が必要です。このような情報の入手可能性は、食料不安のリスクを軽減し、主に食料安全保障のステータスが脆弱な人口が多い国での計画関連の政府介入にとって最も重要です。
フィールドワークの計画を作成し、それに応じて気象分析機能を使用して調整することができます。けれど、 気象分析機能は、大気湿度と土壌水分の指標に基づいて、霜と干ばつの期間を予測することができます。作物の監視により、どの段階でも作物の問題を確認できます。オンラインでスカウトレポートを作成して共有することもできます。また、 フィールドのゾーニングマップに基づく差分アプリケーションシステムを実装できます。 有能に種をまく計画、 点滴灌漑の効率を高めるだけでなく。最後に、 利用可能なすべてのデータセット間の相関関係を表示することにより、プロセス全体を視覚化します。
リモートセンシングを使用した作物監視技術のガイド、 ドローン、 およびIoT
<図> ドローンモニタリング（写真提供者：pixabay）
テクノロジーは創業以来進化を続けてきたため、 作物の監視は、地理空間的手法とサイト固有の作物管理手法を最大限に活用するためにますます重要になっています。農業部門では、情報技術の収束、 政府のイニシアチブと相まって、市場の成長を推進しています。農業にさまざまな数のアプリケーションを適用することにより、予測期間中の作物モニタリング需要を促進すると予想されます。けれど、 テレマティクスサービスには、グローバルナビゲーション衛星システム（GNSS）を使用して、管理目的で機器の位置を示す追跡デバイスが含まれます。
これらのソリューションを実装することにより、人件費が高く、土地コストが安い地域で高いことがわかります。また、 高度なセンサーと画像処理機能により、農民は作物の被害を減らし、作物の収穫量を増やすための多くのシステムを利用できるようになりました。
作物監視サービスは、現地視察と定量的問題評価を含みます。以下のタスクは最初の調査に含まれています。
- 地理参照領域
- 農業に利用可能な土地の検証
- 栽培品種の調査
- 潜在的な生産計算のための生産性の見積もり
- 発達段階の特定
- 植物検疫の側面の検証
- 農業気象学的側面の評価
- 作物と土壌管理の検証
- 収穫の推定時間
作物が成長して熟すにつれて、 病気のように多くのことがうまくいかない可能性があります 害虫の蔓延、 または取り返しのつかない害を引き起こす可能性のある有害な環境条件。作物モニタリングを適用することにより、 スマートセンシング技術は、気温などの作物の状態に関する指標を収集します。 湿度、 健康指標であり、何か問題が発生した場合に農家がタイムリーな対策を講じることができます。
農業モニタリングに関する各国の主要な問題に取り組むために提案された主要なアプローチには、以下が含まれます。
- 既存の国の農業モニタリング慣行の深さ分析と、既存の情報のレビューと検証を含む主要な持続可能な方法とツールを見つける。
- 革新的で補完的な農業監視システムを改善し、データ品質も改善します。
- データ収集を開発し、 分析、 主に高度なアプローチと技術、およびリモートセンシングデータの統合的使用に基づく普及システム。
- 面積と収量の予測と作物の監視と推定を開発し、 地理空間情報に基づく;
- リモートセンシングの統合に基づいて、主な季節の作物のダイナミクスと主な作物の種類を含む農地情報を生成し、技術改善のための地域を見つけます。
作物の成長とパフォーマンスの監視
成長段階で作物モニタリングを使用することは、農業管理システムの重要な側面です。シーズンの終わりに、 これにより、農家は最適な収穫量を確保するためのタイムリーな介入を実施できます。
作物がその速度で成長するのを防ぐためのいくつかの例は次のとおりです。
- たとえば季節内の干ばつによる水の利用可能性の低さ
- 極端な温度（熱）
- 日光をめぐる植物間の競争、 水、 栄養素、 またはスペース
- 人工肥料または肥料である栄養不足
- 化学物質の管理されていない使用（毒性）
- 真菌、 細菌またはウイルス感染
- 昆虫からの攻撃、 地上または地下
- 上記のいくつかは、農業区画への労働投資の欠点から生じています。
作物を監視することが重要なのはなぜですか？
これを見逃した場合： 高密度ココナッツプランテーション 。
<図> ドローンモニターコットンフィールド（写真提供者：pixabay）
作物監視技術は、害虫の発生と蔓延を防ぐだけでなく、パフォーマンスや最終製品の結果に大きな不便をかけることなく、発生しやすい病気や雑草を管理することを保証します。
これらの害虫の生物学的成分の突然変異や形質転換の可能性の結果として、作物は毎年新しい脅威にさらされていることに注意する必要があります。そう、 それらすべてに同じ是正措置を適用することによってそれらを制御しようとすると、重大な間違いを犯すことを意味します。そのため、作物の監視が大きな責任を意味する主なタスクです。
総合的病害虫管理プログラムに申請するリンゴやナシなどの果物作物の監視に関しては、 樹木を監視するだけでなく、 だけでなく、それらに影響を与える地域の気象条件、 それらの木の適切な発達に問題を引き起こす可能性のあるどのような種類の害虫が現れる可能性があるかを判断する方法として。さらに、 お金と時間を節約したい場合は、果樹園ブロックの体系的な視覚的監視を適用することが有効であることが示されています。 あなたが成長と収穫の季節を進むにつれて。
なぜあなたの作物を監視するのですか？
早い段階で問題を見つけることは、作物が深刻な被害を受ける前に、農民に問題を解決する時間を与えます。害虫の問題を早期に発見することは、短期間の野菜作物に関するタイムリーな決定を可能にするために重要です。害虫が農民が認識しているものでない場合、 問題を早期に検出するということは、問題を正しく認識させるための時間が増えることを意味します。不十分な作物の監視は、かなりの作物の損失につながる可能性があります。
監視システムは、害虫管理入力のタイムリーな使用を可能にします。いくつかの殺虫剤は、購入した製品であるかどうかにかかわらず、害虫の数が少ない場合に環境に悪影響を与える可能性が低くなります。多くは、害虫の発生の特定の段階で最もよく機能します。例えば、 バチルスチューリンゲンシスアプリケーションをスプレーすることは、害虫を防除するために重要です。それで、 Bt細菌は対象の昆虫が摂取する必要があります。そしてそれは若い毛虫が活発に餌を与えているときに適用されなければなりません。
植物の害虫を防除するのに役立つ可能性のある益虫に注意することも有用です。農民が作物の害虫に対して自然の同盟国を支持するいくつかの農業慣行を採用することに影響を与える可能性があります。農民がハナアブが農業分野のハナアブ科に属していることに気付いた場合、 彼らは顕花植物が畑の周りで繁栄するのを許したいと思うかもしれません。けれど、 ハナアブの幼虫はアブラムシや小さな毛虫を食べます。 大人は花に惹かれ、良い花粉交配者です。
土壌の状態と水分 モニタリング
土壌状態監視は、農民が農業部門での最適な植栽を決定するのに役立つ非常に重要な指標です。 IoTセンサーで土壌状態監視を行うことで、 農民は即座に土壌の塩分と水分について警告を受けます。重要な変更があった場合にリアルタイムで動作するには、ハードウェアシステムとソフトウェアシステムの組み合わせが必要です。
土壌モニタリングにより、農民は降雨に関するデータを収集できます。 温度レベル、 灌漑の必要性を予測します。水資源を効率的に管理するために重要です。それで、 これは、灌漑および天水作物システムの両方に適用されます。土壌水分センサーは灌漑の決定に役立ち、作物の根域で何が起こっているかを理解するための貴重なツールです。これは、灌漑システムのメリットを最大化するために、適切な灌漑システム管理の決定が行われるようにするための鍵です。土壌モニタリングシステムの用途は灌漑だけではありません。毎年、 土地利用の変化による侵食は、財産と自然の水システムに数百万ドルの損害をもたらします。
農業における気象モニタリング
気象監視は、農業におけるIoTシステムの最も頻繁なアプリケーション分野の1つです。作物農業では、 収量は主に環境に依存しますが、 これは本質的に揮発性です。気象観測所で使用されているものなど、現場に直接配置されている気象監視ソリューション、 気温などの気象条件の変化について農家に警告し、 降水量、 湿度、 日射、 と風速。
気象条件の測定は人々を助けることができます、 ビジネス、 と農民、 輸送システム。また、 地域の気候条件を決定するには、長期間にわたって気象条件を測定することが重要です。気象監視システムの主な目的は、記録の検出と気象パラメータの表示です。
また、現在の気候条件を定義するだけでなく、 しかし、私たちの環境条件の将来の変化を予測することを可能にする気候変動を検出するために。情報の用途はさまざまであるため、 さまざまなグループの人々が関心を持つ環境変数は多数あります。これらの変数には、日射が含まれます。 風速、 風向き、 気温レベル、 湿度、 と正味の放射線。
ドローンを使用した作物モニタリング
これはどう： 菜園のヒント 。
<図> ドローン農業技術（写真提供者：pixabay）
ドローンチャレンジを使用した作物の監視は、ますます予測不可能な気象条件によって悪化します。衛星画像は、作物監視システムの最も高度な形式を提供しました。しかし、欠点がありました。画像は事前に注文する必要があり、1日1回しか撮影できません。非常にサービスに費用がかかり、特定の日に画像の品質が低下しました。
ドローンを使用すると、農家は常に空気で作物の状態を監視して、農業部門の問題をすばやく見つけることができます。ドローンデータを使用することにより、農業部門で肥料の用途を進化させることにより、作物のモニタリングを正確に計画することが容易になります。したがって、 これにより、作物の変化を追跡するマルチスペクトル画像を生成でき、農業分野全体を節約できます。
IoTモニタリングソリューションを使用する利点
農業の遠隔監視アプリケーションにはさまざまなものがあり、いくつかの利点は次のとおりです。
生産性の最大化– IoT監視システムと通常の脅威を排除するためのタイムリーな対策を使用した農作物の監視により、作物の収穫量が増加します。 IoT監視システムを使用すると、作物の生産性が最大化されます。
品質の向上 – IoT監視システムは、作物の品質と成長を向上させるために最適な条件を維持するのに役立ちます。例えば、 気象モニタリングは、水の正確な供給量を推定するのに役立ちます。 高品質の作物収量を育てるのに必要な栄養素。開発された農産物は、IoT監視システムを使用することにより、他の製品よりも市場仕様を満たすことができます。
農薬の必要性の減少– 農薬は有毒であるだけでなく、 しかし、それらの使用には費用も伴います。スマートな害虫監視システムは、農薬の必要性を減らします。 関係する費用、 化学物質の環境への危険な影響。
予測可能性と制御 –データ分析は、農業における最適な収穫日を予測し、供給契約のセキュリティを確保します。
より高い販売価格 –最新のag-technologiesを使用して開発された、より環境に優しく健康的な製品は、より高い販売価格になります。 そして最終的にはより多くの収入をもたらすでしょう。
将来のキャスティング– スマート農業監視システムを使用して取得したデータを収集および処理することにより、 農民は土壌と環境の将来の状態を予測することができます、 来年の作物を計画します。一部の予測分析では、計算されたファーム管理の決定を行うことができます。
灌漑監視システム
土壌水分モニタリングは、灌漑スケジュールが少なすぎたり多すぎたりすることを避けるのに役立ちます。灌漑管理の重要な要素は、灌漑設備の監視です。リモートモニタリングの支援により、灌漑マネージャーは機器の性能を適切に評価し、調整のタイムリーな決定を下すことができます。 サービス、 とメンテナンス。過剰灌漑も可能です。
- 水とエネルギーのコストを増やす
- ルートゾーンの下に肥料を浸出させる
- 土壌を侵食する
- 土壌粒子を排水溝に移動します
- 不必要な人件費が発生する
効率的な作物監視技術で病気を防ぐ
作物管理装置は、温度レベルなどのデータを収集するために現場に配置されます。 葉の水ポテンシャル、 そして全体的な作物の健康、 気候条件の影響を分析することについての不思議なことは、いくつかの害虫がそれを食べて、作物に非常に早く有害な病原体になる可能性があるということです。農業部門の分野では、 この側面についての認識が不足しているために、 多くの農民は、手遅れになったときに害虫がすでにプランテーションに与えた被害を発見しています。それの良い面は、害虫が将来の気候条件に予想通りに反応する傾向があるということです。
しかし、 監視が頻繁に行われる場合でも、 作物農家は、最終的に脅威の存在を少し遅れて検出する可能性があります。 また、特定の作物における特定の害虫の出現と増殖につながる状態の記録を保持します。
リモートセンシングを使用した作物モニタリング
なぜリモートセンシングなのか？
リモートセンシングは作物の成長に役立ち、作物の健康状態を監視するのに役立ついくつかの属性があります。リモートセンシングの主な利点は、可視波長を超えて赤外線を見ることができることです。 波長は作物の活力に非常に敏感です。また、 リモートセンシング画像は、農地の必要な空間的概要を提供します。最近のコミュニケーションの進歩により、農民は作物の管理に関する畑の画像を観察することができます。乾燥しすぎたり湿りすぎたりする気象条件の影響を受ける作物を認識するのに役立ちます。 真菌の問題の影響を受け、 虫の影響を受けて、 雑草の蔓延、 または天候関連の損傷。それは成長期を通して得ることができ、問題を検出するだけでなく、治療の成功を監視するのにも役立ちます。
衛星画像技術を使用した作物モニタリング
衛星画像を使用した作物モニタリングは、農業業界にいくつかの発展をもたらしました。衛星監視データは、他の改善とともに植生指数分析に焦点を合わせている大規模な作物の状態を監視する際の重要なデータソースの1つになっています。
衛星画像を使用した作物の監視は、植え付けから収穫までの作物の成長を示します。季節が進むにつれて変化し、土壌の締固めなどのすべての異常、 乾燥した地域や水の問題、 雑草のパッチを特定できます。地理参照画像は、そのような問題のある領域を見つけることができます。影響を受ける領域のサイズも決定できます。衛星作物モニタリングの主な利点は、人間の裸眼を超えています。これは主に、栽培者が農業活動に影響を与える実行可能な解決策に関する情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。
衛星画像は、作物の成長によって適用された予防措置の有効性を監視するのに役立ちます。それで、 衛星画像が評価される理由は、衛星画像が作物のストレスの初期の指標として機能するためです。農産物の初期の収穫量は、同じ栽培者に、行わなければならないマーケティングの決定と、それに向けてどのような種類の資源を割り当てなければならないかを知らせます。
衛星作物モニタリングのいくつかの関連するアプリケーションは、農業技術の一種としての作物推定のための農業分野モニタリングです。作物情報の正確な推定と推定は、以下の理由から重要です。
- 数量の不確実性は需要と供給に影響を及ぼし、価格の変動と不正確な不足予測をもたらす可能性があります。 これにより、農産物が蓄えられる可能性があります。と
- 食料安全保障は政治的安定に大きく影響します。リスクの推定と管理にも、遠隔監視による作物の進歩が必要です。また、 収穫の進捗状況は、衛星画像や作物の空間分布に関する分析によって追跡できます。
- ついに、 衛星架空技術は、作物の監視において信頼できることがわかっています。農民が時系列分析やその他の分析を行うときに役立ちます。それは、より速い再訪問率を可能にするより高い解像度のセンサーと星座の開発によって魅力的になりました。
テクスチャ分析の結果や色や明るさの角度のダイナミクスの変化など、農業農場のスペクトル特性を使用して、評価と制御のための収穫関数と指標を構築できます。衛星作物監視システムプロセスにより、ユーザーはさまざまな分野や地域にある作物を監視できます。監視後、 システムは、監視対象のさまざまなフィールドで分析を実行し、多くのユーザーの分析データの解釈も実行します。
衛星作物監視技術の重要性
- 衛星画像を使用することにより、合理的な施肥が強化されます。
- 賃金コストが大幅に削減されます。農業農場の大部分を監視するには、最小限の人数が必要です。
- 精度の向上。
- 燃料などの投入コストの削減。と
- 将来の参照および調査作業のためのデータ収集を改善します。
衛星作物監視技術のユーザーは次のとおりです。
- 農業会社の管理–作物の植生管理が含まれます。 収穫量予測、 および管理上の意思決定の最適化。
- 事業主–事業の見通しに関する見積もりが含まれます。 設備投資について合理的な決定を下し、 経営判断のための情報を提供する。
- 投資家と投資アナリスト、つまり投資の可能性の見積もり、 投資決定を行う、 持続可能な予測を行う。
- 保険ブローカー–データ収集を含み、 クライアントは検証を主張し、 料金の規模、 および保険料額の計算。
- 農業機械の生産者–作物監視ソリューションと農業機械の統合が含まれます。
- 農業部門に従事する州の組織、 食料安全保障、 と生態学的問題。
作物を監視する方法は？
定期的にフィールド全体を歩く
農民は、作物を監視することにより、作物の害虫の問題を探しています。 しかし、特に監視するために、少なくとも週に1回、植栽または畑全体を歩くことは役に立ちます。農民が監視するために自分の畑に入るたびに、 そして、作物の段階の発達と成長期の時期に応じて、そこに存在する可能性が最も高い特定の害虫の兆候を注意深く探します。別の開始点からフィールドに入力したり、プロットしたりするのに役立ちます。例えば、 太陽を背にして歩きながら、 いつも太陽に向かって歩いている場合とは違うものが見えます。
いくつかの植物を徹底的にチェックします
すべての植物をチェックする必要はありませんが、最初に問題のある空間でランダムな植物を徹底的にチェックします。 葉の上面と下面を見ています。複数の害虫が存在する可能性がありますが、 そして最も明白な害虫は植物の損傷の原因ではないかもしれません。検査する植物の数と何を探すべきかは、作物と害虫によって異なります。
一貫性を追求する
いつもの、 個人的な印象は、作物管理の決定の基礎です。
農民のための重要な作物の健康監視技術
持続可能な農業研究教育（SARE）プログラムに基づくガイドラインは、農家が監視する最も重要な作物の健康指標です。
1） 作物の外観 - 一般的、 作物の外観は、作物の健康状態の最も明白な指標です。近赤外光を利用する新技術を含むいくつかの作物の健康監視方法、 農家がクロロフィル含有量を正確に監視できるようにします。
2） 作物の成長 –作物の成長が悪いことの主な兆候は、枝が短く、新芽がないことです。理想的な状況では、 力強い成長と密度がなければなりません、 あなたの作物の均一なスタンド。
3） ストレス耐性 –作物のストレスは、外的要因によって引き起こされる作物生産の減少です。例としては、過剰な光や高温への暴露があります。 光合成を妨害する可能性があります。したがって、 作物は実を結ぶのに十分なエネルギーを持っていません、 膜に永続的な損傷を与える可能性さえあります。 葉緑体、 と細胞。健康な作物はストレス耐性があり、環境内のストレッサーにさらされた後は元に戻ります。
4） 害虫や病気の発生 –作物が害虫や病気にかかりやすいことを示す指標は、人口の50％以上が何らかの要因によって被害を受けた場合です。適切な状況下では、 作物の20％未満が、害虫の侵入や病気の蔓延によって悪影響を受ける可能性があります。 彼らが簡単に回復し、もう一度数を増やすことを可能にします。有害な昆虫や病気に対する作物の耐性を構築することは、作物の多様性を改善することを含むいくつかの方法で行うことができます。 輪作、 ユーカリ油などの有機農薬を使用して、 そして遺伝子研究さえ。
5） 雑草の競争と圧力 –農場があなたの作物から栄養素を盗む雑草で過密になっている場合、 あなたは確かに作物が着実に減少していることに気付くでしょう。健康な作物は、最終的にはあなたの畑の雑草の数を圧倒するでしょう。
収量モニタリング
収量モニタリングは、穀物の質量流量など、農業の収量に基づいていくつかの側面を分析するために使用されるメカニズムとして定義されています。 水分含量、 収穫された穀物の量。収穫量と水分レベルを記録して推定することにより、正しく評価するのに役立ちます。 作物のパフォーマンスと次に何をすべきか。収穫量の監視は、収穫時だけでなく、その前でも精密農業の必要な部分と考えられています。 歩留まりの質を監視することも重要です。収量の質は主に、特に変化する環境条件下での種子の収量を予測する場合、良質の花粉による十分な受粉などの多くの要因に依存します。今、 より開かれた市場を扱っているときは、 世界中のバイヤーは果物の品質にもっとこだわりを持っています。したがって、 効果的な生産は、適切な時期に適切な市場に適切な果実のサイズに依存します。
収量の監視は、農民に自分たちの分野について知識に基づいた決定を下すための適切な情報を提供するのに役立ちます。収量モニターにより、農機具は膨大な量の情報を収集できます。 穀物収量を含む、 水分レベル、 土壌特性、 収量モニターは農家に提供するので、 彼らはいつ収穫するかなどのことをはるかに評価することができます、 受精、 またはシード、 気象条件の影響。歩留まり監視技術を使用することにはいくつかの利点があります。それは農民に彼らの作物の成長について正確に与えるのを助けます。この収量監視プロセスを使用することにより、農家は作物関連の情報をよりよく理解し、潜在的な脅威と作物収量を軽減することができます。
