Pdgląd projektu EPI

Szczegóły projektu

01-03-2020 do 31-12-2022

2 203 990,00

środki własne

https://teledis.pl/

Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie innowacyjnej technologii do wykrywania i identyfikacji chorób roślin zbożowych. Proponowana innowacja wdrażająca wykorzystanie teledetekcji i sztucznych sieci neuronowych wypełnia obszary w których tej nowatorskiej technologii nie stosowano dotychczas w żadnym zakresie. Dotyczy to nie tylko chemicznej ochrony zbóż, ale też innych roślin rolniczych i ogrodniczych, selekcji materiałów hodowlanych w przedsiębiorstwach hodowli i nasiennictwa roślin i leśnictwie. Proponowana technologia jest wreszcie potężnym narzędziem w ręku rolnika/producenta rolnego. Dzięki tej technologii producenci rolni będą mogli zwiększyć ilość i jakość plonu ziarna, a też innych płodów rolniczych i ogrodniczych jak i zmniejszających koszty produkcji.

Głównym rezultatem projektu będzie innowacyjna baza wzorców chorób zbóż oraz nowatorskie w skali kraju oprogramowanie służące do klasyfikacji chorób zbóż. Opracowana w trakcie badań innowacyjna technologia zostanie zweryfikowana pod kątem skuteczności względem zastosowania dla różnych odmian i chorób pszenicy i pszenżyta. Dla pozytywnie zweryfikowanych odmian i chorób zostaną opublikowane wzorce oraz zalecenia stosowania technologii i oprogramowania. Zasadnicze funkcjonalności oprogramowania to: 1. Określenie rodzaju choroby na podstawie bazy wzorców (w oparciu o bliską teledetekcję i sieci neuronowe), 2. Tworze nie cyfrowej mapy przestrzennej upraw określającej precyzyjnie lokalizację chorób z dokładnością do 1 milimetra. 3. Możliwość tworzenia nowatorskiej bazy cyfrowej wzorców chorobowych na podstawie wykonanych zdjęć, 4. Możliwość eksportowania wyników analizy pola w formatach używanych przez zautomatyzowane maszyny (opryskiwacze) stosowane do opryskiwania upraw pestycydami. W ramach badań zostanie również opracowana specyfikacja minimalnych parametrów dla urządzeń do teledetekcji wymaganych do skutecznego działania oprogramowania. Produkt pozwoli na wykonywanie niespotykanych dotąd map zdrowotnościowych o wysokiej dokładności dla upraw pszenicy i pszenżyta. Oprogramowanie wraz z bazą wzorców zostanie udostępnione w wersji bezpłatnej, co ma na celu promocję rozwiązania na szeroką skalę. Planowany jest udział konsorcjum w targach i konferencjach, gdzie prezentowana będzie nowa technologia. Przewidziano również popularyzację poprzez artykuły popularno-naukowe w branżowych czasopismach oraz publikację wyników w czasopismach naukowych.

Opracowano innowacyjny system kontroli zdrowotności zbóż: 1/ fotometryczną bazę danych wzorców (serwer IHAR-PIB) z objawami chorobowymi, wykonanych w ciągu 2 sezonów wegetacyjnych na polach IHAR, ODR, rolników (brunatna plamistość liści 62; fuzarioza kłosów 456; mączniak prawdziwy 143; rdza brunatna 107 i żółta 1028; septorioza paskowana liści 69 i plew 602); zdjęcia z BSP (794); łącznie 3261; 2/ oprogramowanie z samouczącymi się sztucznymi sieciami neuronowymi do identyfikacji chorób pszenicy i pszenżyta, składające się z 2 modułów: publicznego (rejestracja gospodarstw, raportowanie upraw i zdjęć, komunikacja z ekspertami); eksperckiego (ocena danych fotometrycznych, monitorowanie klasyfikacji SSN, przygotowywanie zestawień i raportów). Aplikacja na smartfona/przeglądarkę umożliwia: wykonanie zdjęcia, analizę SNN, zwrócenie raportu charakterystyki patogenów, w przypadku niejednoznacznego wyniku skontaktowanie się z doradcą rolniczym lub ekspertem („help desk”). Kontynuowane: punkt pomocy technicznej, systematyczne doskonalenie aplikacji, rozbudowa baz danych (odmiany roślin i choroby). Mapy upraw sporządzono z wykorzystaniem BSP (obszar do zbierania zdjęć roślin zarażonych chorobami, identyfikowania chorób, wyznaczania miejsc pod programy ochrony). Wdrożenie: 1/ konsultacje z rolnikami z województwa mazowieckiego, świętokrzyskiego i łódzkiego; 2/ informacje o projekcie TeleDis przekazane podczas konferencji prowadzonej przez ŚODR Modliszewice, ŁODR Bratoszewice, CDR Brwinów; 3/ artykuły naukowe publikowane w „Wiadomościach Rolniczych Polska”, na stronach CDR oraz w mediach społecznościowych; 4/ konferencja z udziałem 73 uczestników, rolników, doradców, naukowców i przedsiębiorców oraz około 20 uczestników online. Zastosowanie bliskiej teledetekcji i SSN umożliwia wdrożenie technologii wczesnego wykrywania chorób roślin na plantacjach wielkoobszarowych (standardowych i ekologicznych) oraz optymalizację precyzyjnej ochrony chemicznej zgodnie z zasadą integrowanej ochrony określonej w załączniku III do Dyrektywy 2009/128/WE (rolnictwo 4.0, np. fungicydowy zabieg ochronny stosowany do ścisłego obszaru porażonych roślin). Wczesne rozpoznanie choroby umożliwia podjęcie decyzji o ograniczeniu jej rozwoju na dużym obszarze; zwiększyć ilość i jakość plonu; zmniejszyć koszty, energię i ślad węglowy podczas stosowania i produkcji środków ochrony roślin; presję na środowisko naturalne. System jest istotną pomocą dla 1/ zarejestrowanych rolników indywidualnych w kontrolowaniu zdrowotności upraw na polach w Polsce; 2/ doradców rolniczych, jako wsparcie w identyfikacji chorób i zapewnienie platformy wymiany wiedzy, dostęp do ekspertów w dziedzinie ochrony roślin; oraz 3/nowych firm świadczących usługi w zakresie ochrony roślin m.in. dostarczanie map upraw z wykorzystaniem BSP, map miejsc wymagających ochrony chemicznej. Do efektywnego działania oprogramowania wymagane jest określenie minimalnych parametrów dla urządzeń teledetekcyjnych; co umożliwi firmom sporządzanie bardzo dokładnych map upraw zbóż. Oprogramowanie wraz z bazą danych będzie dostępne w wersji darmowej, co ma na celu promocję rozwiązania na szeroką skalę. Wartością dodaną projektu jest wykonanie eksperymentów kontrolnych i analizy obrazu kontrolnego (kontrola pozytywna, nieprzewidziana na etapie aplikacji o projekt) z wykorzystaniem obrazowania fluorescencyjnego chlorofilu a (FluorCam). Analizę przeprowadzono w celu jednoznacznej identyfikacji powierzchni liści/roślin zakażonych patogenami nekrotroficznymi (kształt i obszar infekcji). Korelacja zdjęć roślin i chorób ze wzorem fluorescencji zwiększa precyzję w klastrowaniu chorób pszenicy i pszenżyta; i stanowi element wczesnego przewidywania plonów podczas rozwoju choroby. W przyszłości technologia może być wykorzystana do obrazowania spektralnego za pomocą dronów, pod warunkiem dodatniej korelacji obrazów spektralnych z detekcją fluorescencji chlorofilu. Wdrażanie technologii wczesnego wykrywania chorób w uprawach (pola standardowe i organiczne) można zatem usprawnić dzięki prognozowaniu plonów na dużych powierzchniach.

Kontrolowanie szkodników i chorób


logo unia

„Europejski Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich: Europa inwestująca w obszary wiejskie.”

Projekt opracowany przez Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie.

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Krajowej Sieci Obszarów Wiejskich Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014–2020

Instytucja Zarządzająca Programem Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020 – Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi