|
|
Exploring correlation between vegetation indices and plant nitrogen uptake
Pavlačková, Alena ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Excessive fertilization can cause environmental pollution, such as water contamination and greenhouse gas emissions, along with economic losses. To mitigate these issues, it is important to adjust fertilization rates to the specific needs of crops. This thesis explores the use of remotely sensed vegetation indices to monitor crop nitrogen uptake and guide fertilization application. The study was conducted in Oensingen, Switzerland, during an internship at ETH Zürich. The main objective was to develop a prediction model based on vegetation indices to estimate the nitrogen uptake of grass-clover mixtures and winter wheat. Additionally, the correlation between various vegetation indices and crop characteristics, especially nitrogen uptake, was analyzed. Vegetation indices (NDVI, NDRE, GNDVI, MCARI, EVI) were derived from Sentinel-2 images using Google Earth Engine. Various crop characteristics, including the Leaf Area Index (LAI) and crop height, were measured, and winter wheat samples were analyzed for nitrogen uptake using an elemental analyzer. Additional nitrogen uptake data for grass from previous years was also included. In total, data from the years 2021-2023, that included both grass-clover mixture and winter wheat values, were used in the analysis. Correlation and regression analysis were performed to examine the relationships between vegetation indices and the measured crop characteristics. The index showing the strongest relationship with crop nitrogen uptake was then used to create a prediction model. The analysis revealed that the Enhanced Vegetation Index (EVI) was the most effective predictor of nitrogen uptake. The constructed prediction model based on EVI values achieved a high coefficient of determination (R$^2$) of 0.89, a low root mean square error (RMSE) of 1.05, and a mean absolute error (MAE) of 0.89. The results indicate that EVI is a reliable index for predicting nitrogen uptake in crops. The developed EVI-based model could be potentially used for optimizing nitrogen application in crops, which can reduce the negative environmental and economic impacts of over-fertilization.
|
|
|
Vliv mykorhizních a saprotrofních hub na výnosové vlastnosti a příjem dusíku u rajčete a póru
Kudláčková, Marta ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Baláž, Milan (oponent)
V současné době se hledají alternativní přístupy k produkci zemědělských plodin, které by byly v souladu s trvale udržitelným rozvojem. Tato práce byla zaměřena na testování organického pěstování rajčete (Solanum lycopersicum L.) a póru (Allium porrum L.) s využitím organického hnojení biomasou kukuřice (Zea mays L.), mykorhizních hub a saprotrofních hub. Ve skleníkových podmínkách byl sledován vliv různých kombinací mikrobiálního ošetření na příjem dusíku a růstové a výživové vlastnosti rostlin. Dodaná organická hmota byla značená stabilním izotopem dusíku 15 N a od kořenového systému rostlin byla oddělená nylonovou membránou, kterou mohou prorůstat hyfy mykorhizních hub, ale ne kořeny rostlin. V prvním roce se varianty lišily přítomností nebo nepřítomností těchto tří faktorů: organická hmota, saprotrofní houba Agrocybe sp. a mykorhizní houba Glomus mosseae (Nicolaj & Gerd.) Gerd. & Trappe. Inokulace houbou Agrocybe sp. nebo současně i mykorhizní houbou G. mosseae zvýšila růst rostlin rajčete kultivovaných v přítomnosti organické hmoty. Výnosy rajčete nebyly průkazně zvýšeny. Suchá hmotnost prýtu póru byla vyšší při ošetření houbou G. mosseae spolu s dodáním organického materiálu. Mikrobiální inokulace neměla vliv na příjem dusíku (15 N) z organického zdroje. V dalších pokusech obsahovaly všechny...
|
host ::
RSS.