Lannoitetarvekartoitus kaukokartoitusmenetelmin : tutkakasvillisuusindeksit täsmäviljelytyökaluna Kurikassa
Taskinen, Emil (2025-05-20)
Lannoitetarvekartoitus kaukokartoitusmenetelmin : tutkakasvillisuusindeksit täsmäviljelytyökaluna Kurikassa
(20.05.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
suljettu
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025052150262
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025052150262
Tiivistelmä
Peltoalueiden kaukokartoitus on ollut 1970-luvulta asti pääosin monikanavakuvien varassa. Monikanava-aineistot ovat riippuvaisia sääoloista toisin kuin tutka-aineistot ja niistä lasketut indeksit. Tutkan mikroaaltojen läpäisykyky voi parantaa peltoalueiden kaukokartoitusmahdollisuuksia poistamalla häiriötekijöiden vaikutuksia. Tavoitteenani on selvittää yhden tutkakasvillisuusindeksin käytettävyyttä peltokasvien tilan tarkasteluun ja sopivuutta pellon lannoitustarpeen kartoitukseen.
Maatalouden kestävyyteen kohdistuvat haasteet ympäristön rasituksen osalta kohtaavat muuttuneen tuotantorakenteen ja kasvavan kysynnän. Maatalouden on tehostuttava ja innovatiivinen kasvituotanto on keskeinen osa EU:n vientikiintiön täyttymistä. Täsmäviljelytyökalut voivat auttaa vastaamaan kasvintuotannon haasteisiin ja edistää maatalouden ympäristöllistä kestävyyttä.
Tässä tutkielmassa tarkastelen kasvien biomassaan pohjautuvaa tutkakasvillisuusindeksiä RVIvv kuvantamaan tilavuussironnan alueellisen vaihtelun perusteella tarvetta muuttaa nykyisiä väkilannoituskäytäntöjä. RVIvv perustuu tilavuussirontaan, ja C-kanavan mikroaallot läpäisevät kasvuston rakenteen ja maaperän, minkä ansiosta kasvuston koosta saadaan kattavasti tietoa peltojen rehevyydestä.
Tutkielmassa tarkastelin sentinel-1 -aineiston taustasironta-arvoista lasketusta indeksistä tilavuussironnan alueellisia eroja pelloilla. Hyödynsin RVIVV indeksiä, koska se kuvantaa erityisesti peltoalueiden kasvillisuutta. Pellot rajasin ruokaviraston peltolohkorekisteristerin pohjalta häiriöiden vähentämiseksi. Peltoalueilta luokittelin kasvukauden ajalta havainnot sirontakuviosta eri luokkiin: jäännöksiin, siirtymäluokkaan ja pääluokkaan korostaakseni kasvuston eroja peltolohkoilla. Tarkastelin kahta ryhmää: siirtymäluokkaa kitukasvuisena ja pääryhmää terveenä kasvustona.
Tutkimuksessa ilmeni, että vain pieni osa peltoalasta oli tilavuuden perusteella vajaakasvuista ja tarvitsi jotain toimenpiteitä. Vuoden 2024 kasvukauden aikana vajaakasvuinen peltoala eli toimenpiteitä edellyttävän peltoalan osuus oli tutkimusalueella enimmillään 5,4 % ja osuus laski kasvukauden edetessä 0,3 %:iin tasolle. Luokittelussa samat alueelliset trendit korostuivat johdonmukaisesti koko tarkastelujakson aikana, mikä osoittaa sen soveltuvuutta kartoitukseen. Lannoitusmäärien kohdistaminen RVIVV-indeksin perusteella voi parantaa maatalouden kestävyyttä lannoitevalumia vähentämällä.
Tutkimuksen perusteella RVIvv-indeksi on yleiseen tarkasteluun sopiva täsmäviljelytyökalu, jonka tutkimusta pitäisi jatkaa. Indeksin arvojen korreloiminen maanäytteillä ja pidemmällä tutkimuksella selkeyttäisi indeksin sopivuutta lannoitustarpeen kartoittamiseen ja varmistamaan tietojen todenmukaisuutta.
Maatalouden kestävyyteen kohdistuvat haasteet ympäristön rasituksen osalta kohtaavat muuttuneen tuotantorakenteen ja kasvavan kysynnän. Maatalouden on tehostuttava ja innovatiivinen kasvituotanto on keskeinen osa EU:n vientikiintiön täyttymistä. Täsmäviljelytyökalut voivat auttaa vastaamaan kasvintuotannon haasteisiin ja edistää maatalouden ympäristöllistä kestävyyttä.
Tässä tutkielmassa tarkastelen kasvien biomassaan pohjautuvaa tutkakasvillisuusindeksiä RVIvv kuvantamaan tilavuussironnan alueellisen vaihtelun perusteella tarvetta muuttaa nykyisiä väkilannoituskäytäntöjä. RVIvv perustuu tilavuussirontaan, ja C-kanavan mikroaallot läpäisevät kasvuston rakenteen ja maaperän, minkä ansiosta kasvuston koosta saadaan kattavasti tietoa peltojen rehevyydestä.
Tutkielmassa tarkastelin sentinel-1 -aineiston taustasironta-arvoista lasketusta indeksistä tilavuussironnan alueellisia eroja pelloilla. Hyödynsin RVIVV indeksiä, koska se kuvantaa erityisesti peltoalueiden kasvillisuutta. Pellot rajasin ruokaviraston peltolohkorekisteristerin pohjalta häiriöiden vähentämiseksi. Peltoalueilta luokittelin kasvukauden ajalta havainnot sirontakuviosta eri luokkiin: jäännöksiin, siirtymäluokkaan ja pääluokkaan korostaakseni kasvuston eroja peltolohkoilla. Tarkastelin kahta ryhmää: siirtymäluokkaa kitukasvuisena ja pääryhmää terveenä kasvustona.
Tutkimuksessa ilmeni, että vain pieni osa peltoalasta oli tilavuuden perusteella vajaakasvuista ja tarvitsi jotain toimenpiteitä. Vuoden 2024 kasvukauden aikana vajaakasvuinen peltoala eli toimenpiteitä edellyttävän peltoalan osuus oli tutkimusalueella enimmillään 5,4 % ja osuus laski kasvukauden edetessä 0,3 %:iin tasolle. Luokittelussa samat alueelliset trendit korostuivat johdonmukaisesti koko tarkastelujakson aikana, mikä osoittaa sen soveltuvuutta kartoitukseen. Lannoitusmäärien kohdistaminen RVIVV-indeksin perusteella voi parantaa maatalouden kestävyyttä lannoitevalumia vähentämällä.
Tutkimuksen perusteella RVIvv-indeksi on yleiseen tarkasteluun sopiva täsmäviljelytyökalu, jonka tutkimusta pitäisi jatkaa. Indeksin arvojen korreloiminen maanäytteillä ja pidemmällä tutkimuksella selkeyttäisi indeksin sopivuutta lannoitustarpeen kartoittamiseen ja varmistamaan tietojen todenmukaisuutta.