从天空到土壤：无人机如何彻底改变作物监测

快速阅读: 据《国际农业研究磋商组织》最新报道，技术正改变作物监测与管理方式。无人机通过高精度数据助力预测产量和检测压力。在比哈尔邦的研究显示，无人机结合数据分析能优化种植策略，提高作物健康与产量，推动农业高效与可持续发展，增强全球粮食安全。

由塔努·库马里、克兰提·库马尔·查拉、施维塔和阿米特·库马尔·斯里瓦斯塔瓦撰写
随着粮食需求增长而可耕地面积不断减少的世界里，技术正在改变我们监测和管理作物的方式。精准农业中最令人期待的创新之一是使用无人机——即无人飞行器（UAV）来检测作物压力并以更高的准确性预测产量。

难以预测的作物压力
农业越来越受到非生物胁迫因素的挑战，如水资源短缺、养分不足和极端气候事件，这些因素导致全球作物产量损失接近50%。在印度，稻米和小麦构成了粮食安全的支柱，农民严重依赖传统的人工密集型监测方法，但这些方法往往不足以应对大规模耕作的需求。尽管卫星图像有帮助，但通常缺乏早期压力检测所需的分辨率。这就是无人机（UAV）遥感技术大显身手之处。

无人机与数据：精确农业的方法
搭载多光谱、高光谱和热传感器的无人机能提供高分辨率、实时的作物健康监测数据。这些空中设备能够捕捉植物压力指标的数据——例如冠层温度、叶绿素水平和土壤湿度——在肉眼可见症状出现之前很久。通过将这些数据与机器学习模型相结合，农民可以优化肥料使用、灌溉计划和害虫管理，从而实现更健康的作物生长和更高的产量。

无人机与数据：精确农业的方法
将创新引入比哈尔邦的田间
近期，位于比哈尔邦的博洛格南亚研究所（BISA）与国际水稻研究所（IRRI）合作开展了一项研究，测试了无人机技术在水稻和小麦压力测绘及产量预测方面的有效性。这是印度印度假河流域主要的种植体系。这项为期两年（2022-2024年）涵盖四个种植季节的研究，研究了不同肥料处理和灌溉策略对作物健康的影响。

实验将田地分为两部分：一部分侧重于氮磷钾（NPK）肥料的影响，另一部分则分析了在不同水分条件下氮肥分次施用的效果。通过结合无人机影像和地面测量——包括用于评估水分胁迫的归一化差异水指数（NDWI）和用于测定氮水平的土壤植物分析发展（SPAD）值——研究团队能够精确绘制整个作物周期的压力模式。

通过这项研究，农民不仅能够更早地发现潜在问题，还能根据科学数据调整种植策略。无人机技术的引入，为比哈尔邦乃至整个印度的农业带来了革命性的变化。未来，随着更多技术的应用，农业将变得更加高效、可持续，并为全球粮食安全贡献更大的力量。

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