Cereales cultivos oído contar en campo las condiciones usando imágenes RGB cenital

Resumen

Presentamos un protocolo para contar los durum trigo y cebada los oídos, mediante fotografías digitales de color natural (RGB) en luz solar natural en condiciones de campo. Con mínimos ajustes de parámetros de la cámara y algunas limitaciones de la condición ambiental, la técnica proporciona resultados precisos y consistentes en una serie de etapas de crecimiento.

Resumen

Densidad de oído, o el número de mazorcas por metro cuadrado (orejas/m²), es un foco central en el cultivo de cereales muchos programas, como el trigo y cebada, que representan un componente importante de rendimiento agronómico para estimar el rendimiento de grano de mejoramiento. Por lo tanto, una técnica rápida, eficiente y estandarizada para evaluar la densidad de oído ayudaría en mejorar la gestión agrícola, proporcionando mejoras en las predicciones de rendimiento de cosecha, o incluso podría ser utilizada como una herramienta para cultivo de cría cuando se ha definido como un rasgo de importancia. No sólo son las técnicas actuales para el oído manual evaluaciones densidad laboriosas y desperdiciador de tiempo, pero también son sin ningún protocolo estandarizado oficial, ya sea por metro lineal, cuadrante de la zona, o una extrapolación basada en densidad de oído y de la planta cuenta de poscosecha. Un oído automático contando algoritmo se presenta en detalle para estimar densidad de oído con iluminación de luz del sol sólo en condiciones de campo basado en color natural cenital (nadir) (rojo, verde y azul [RGB]) imágenes digitales, lo que permite alto rendimiento mediciones estandarizadas. Diferentes ensayos de campo de trigo y cebada distribuidos geográficamente en toda España durante el 2014/2015 y 2015/2016 temporadas de cultivo en regadío y secano ensayos se usaron para proporcionar resultados representativos. El protocolo de tres fases incluye la etapa de crecimiento del cultivo y campo condición planificación, lineamientos de captura de imagen y un algoritmo de computadora de tres pasos: (i) un filtro de frecuencia de Laplaciano para eliminar artefactos de baja y alta frecuencia, (ii) un filtro de mediana para reducir la alta ruido y (iii) segmentación y cuenta con picos de máximos locales de la cuenta final. Deben hacer pequeños ajustes al código del algoritmo correspondiente a la resolución de la cámara, la focal y la distancia entre la cámara y el dosel del cultivo. Los resultados demuestran una alta tasa de éxito (superior al 90%) y valores de² R(de 0.62-0.75) entre las cuentas del algoritmo y la oreja manual basado en imágenes cuenta para trigo y cebada.

Introducción

La utilización de cereales del mundo en 2017/2018 se divulga ampliar en un 1% del año anterior¹. Basado en las predicciones más recientes para la utilización de población y producción de cereal, cereal del mundo las poblaciones necesitan para aumentar la producción a un ritmo más rápido para satisfacer la demanda creciente, mientras que también adaptándose al aumento de efectos de cambio climático². Por lo tanto, hay un enfoque importante en la mejora del rendimiento en cultivos de cereales a través de cultivo mejorada técnicas de mejora. Dos de los cereales más importantes y cosechados en la región mediterránea son sele....

Protocolo

1. prefield la etapa de crecimiento del cultivo y condiciones ambientales

1. Asegúrese de que la etapa de crecimiento del cultivo es aproximadamente entre el llenado del grano y cerca de la madurez del cultivo, con las orejas que están todavía verdes, incluso si las hojas senescentes (que corresponde en el caso de trigo a la gama 60-87 de de escala de Zadoks¹⁶). Un amarillamiento de las hojas es aceptable pero no necesario.
2. Preparar un plan de muestreo para la captura de imágenes con varias repeticiones (fotos por parcela) para captar la variabilidad del área de trazado; el algoritmo de procesamiento de imágenes contará el núme....

Resultados

En la figura 8, los resultados muestran el coeficiente de determinación entre la densidad (número de mazorcas por metros cuadrados) de la oreja usando conteo manual y el oído contar algoritmo para trigo y cebada en tres etapas de crecimiento de diferentes cultivos. El primero es el trigo con la escala de Zadoks entre 61 y 65 años (R² = 0.62). La segunda es la cebada de dos filas con la escala de Zadoks entre 71 y 77 (R².......

Discusión

Mayor agilidad, precisión y consistencia son la clave para el desarrollo de nuevas herramientas de fenotipado útil para ayudar a la comunidad de cultivo de cría en sus esfuerzos para aumentar el rendimiento de grano a pesar de las presiones negativas relacionadas con el cambio climático global. Evaluaciones eficientes y precisas de la densidad de la oreja del cereal, como un componente agronómico importante del rendimiento de la grapa importante de cultivos, ayudará a proporcionar las herramientas necesarias para la alim.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Cámara ILCE-QX1	Sony WW024382		Cámara digital compacta con sensor grande con un tamaño de sensor de 23,2 x 15,4 mm.
Cámara E-M10	Olympus	E-M10	Cámara digital compacta con sensor grande y tamaño de sensor de 17,3 x 13,0 mm.
Multipod Monpod	Sony	VCT MP1	"Phenopole" en el artículo de JoVE
Computadora	Cualquier PC/Mac/Linux	--	Análisis de datos e imágenes
ImageJ/FIJI (FIJI es solo Imagen J)	NIH	http://fiji.sc	Plug-in y algoritmos para el análisis de datos e imágenes
Círculo/Anillo de metal	Genérico	Genérico	Anillo de metal para validación en campo
Cangrejo Pinzas Clip	Newer	90087340	Brazo de soporte y extensión Circle