Le phénotypage continue d'être un goulot d'étranglement dans la recherche génétique et la sélection des cultures. Les drones ou les véhicules automatiques sans pilote (UVA) ne sont pas seulement d'excellents jouets pour tous les âges, mais leur utilisation sur le terrain peut considérablement accélérer la mesure de milliers de plantes.

L'utilisation de drones pour les analyses comprend de nombreuses étapes telles que la planification du vol, un relevé des points de contrôle au sol, le géoréférencement, l'acquisition d'images, le calibrage de la caméra et le traitement des images. Les levés UAV utilisent généralement rare la photographie, ce qui signifie que les images sont prises avec l'axe de la caméra directement en dessous en position verticale tandis que photographie oblique à l'aide d'une caméra se déplaçant le long de l'axe incliné d'un angle par rapport à la verticale. Avec les deux méthodes, des nuages ​​de points 3D sont créés pour calculer différentes mesures.

Que et collègues de la Université agricole de Chine ont comparé les mesures au nadir, obliques et manuelles de la hauteur des plantes et de l'indice de surface foliaire (LAI) des plants de maïs. Le projet de recherche a révélé que la photographie oblique peut fournir des informations plus détaillées sur l'architecture des plantes. Le scientifique de premier plan, le Dr Yingpu Che, a également récemment co-écrit un projet de recherche sur comment l'apprentissage en profondeur offre une chance d'améliorer la précision de la détection des glandes de maïs.

L'équipe de recherche a mis en place des essais sur le terrain à Lishu, Jilin, en Chine, sur 3,600 1,200 plants de maïs. Les chercheurs ont mesuré la hauteur des plantes et l'indice de surface foliaire (LAI) de 10 XNUMX plantes représentatives à quatre stades de croissance à partir de XNUMX lignées consanguines avec un Dispositif LI-COR manuellement et Drone DJI Inspire 2 avec Caméra ZENMUSE X5S au-dessus des parcelles en utilisant un logiciel de planification de vol open-sourcePour la photographie oblique, trois plans de vol ont été établis, avec des angles d'inclinaison de la caméra de 45°, 90° et 135°. La résolution des images était de 5280×3956 pixels.

L'estimation de la hauteur des plantes à partir du nadir et de l'imagerie oblique était très précise par rapport aux mesures manuelles. Les chercheurs ont identifié des lignées de maïs consanguines qui étaient significativement plus hautes ou plus courtes à différents stades de croissance. Les nuages ​​de points obtenus par photographie oblique étaient plus complets que ceux obtenus par photographie au nadir. Comme mentionné précédemment, l'imagerie oblique est obtenue à partir d'une caméra inclinée et les chercheurs ont découvert que l'imagerie nadir n'est pas fiable pour estimer la surface foliaire plus près du sol. Alors que l'imagerie nadir a été plus couramment utilisée pour les mesures des plantes, cette étude révèle les avantages évidents de l'utilisation de l'imagerie oblique.

Che et ses collègues ont expliqué que "la photographie oblique permet la reconstruction des surfaces verticales ou inclinées de la canopée étudiée", mais ont ajouté, "il convient de souligner que la photographie oblique nécessite plus de temps et de stockage dans l'acquisition de données, environ 3 fois que la photographie au nadir dans notre étude ”.

Les scientifiques ont conclu que « la technologie d'analyse d'images peut aider à extraire automatiquement et efficacement les traits phénotypiques des cultures à l'ensemble du stade de croissance avec un nombre limité de mesures sur le terrain par des observations UAV. À l'avenir, les informations sur le phénotype pourraient être combinées avec des études d'association à l'échelle du génome pour concevoir la croissance des plantes au niveau génétique ».

Le L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture a examiné et souligné comment l'utilisation des drones dans l'agriculture peut aider les pays à atteindre objectifs de développement durable d'ici 2030 et même Goldman Sachs prédit que le secteur agricole sera le deuxième plus grand utilisateur de drones au monde.

Cette recherche montre à quel point l'utilisation de drones n'est pas seulement amusante mais utile, et que le positionnement de la caméra peut avoir un effet important.