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Detection of management practices and cropping phases in wild lowbush blueberry fields using multispectral UAV data

Marty Charles, Khare Siddhartha, Rossi Sergio, Lafond Jean, Boivin Maxime et Paré Maxime C.. (2022). Detection of management practices and cropping phases in wild lowbush blueberry fields using multispectral UAV data. Canadian Journal of Remote Sensing, 48, (3), p. 469-480.

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URL officielle: http://dx.doi.org/doi:10.1080/07038992.2022.207014...

Résumé

ABSTRACT Normalized difference vegetation index (NDVI) and normalized difference red-edge index (NDRE) are vegetation indices commonly used in agriculture to provide information on crop’s growth and health. Here, we investigated the sensitivity of both indices to management practices in lowbush blueberry fields. Images of the experimental plots were collected with a multispectral camera installed on an unmanned aerial vehicle. Both NDVI and NDRE values were significantly higher in fertilized plots than in controls (0.88 ± 0.03 vs. 0.79 ± 0.03 for NDVI, and 0.37 ± 0.01 vs. 0.33 ± 0.01 for NDRE) due to fertilization effect on vegetative growth. The increase was higher under mineral than organic fertilization during the two first phases of the cropping system (by ∼0.3 and ∼0.2 for NDVI and NDRE, respectively). NDRE was not affected by thermal pruning and fungicide application but was negatively correlated with Septoria infection level. NDVI was more strongly correlated with stem length than NDRE, but unlike NDRE, NDVI was not impacted by the development of reproductive shoots during the harvest phases. Overall, the results indicate that although both index values are correlated, their sensitivity to changes in canopy characteristics differs depending on the cropping phase. Further research must be conducted to relate these indices to blueberry’s nutrient status.

RÉSUMÉ Les indices de végétation NDVI et NDRE sont couramment utilisés en agriculture pour fournir des informations sur la croissance et la santé des cultures. Le but de cette étude était d'étudier la sensibilité de ces deux indices aux pratiques culturales dans les champs de bleuets nains. Des parcelles expérimentales ont été imagées à l'aide d'une caméra multispectrale installée sur un véhicule aérien sans pilote (UAV). L'application d'engrais a amélioré le NDVI et le NDRE par rapport aux témoins (0.88 ± 0.03 contre 0.79 ± 0.03 pour le NDVI, et 0.37 ± 0.01 contre 0.33 ± 0.01 pour le NDRE) en raison de l’impact du fertilisant sur la croissance végétative du bleuet. Les valeurs de NDRE n’ont pas été affectées par la taille thermique et l'application de fongicides, mais étaient corrélées négativement au niveau de contamination par Septoria. Le NDVI était plus fortement corrélé à la longueur des tiges que le NDRE, mais contrairement à ce dernier, le NDVI n’a pas été affecté par le développement de pousses reproductrices pendant les périodes de récolte. Dans l'ensemble, les résultats indiquent que malgré une bonne corrélation entre les deux indices, leur sensibilité aux changements des caractéristiques de la canopée diffère selon le stade de croissance de la culture. D’autres études doivent être conduites pour tenter de relier ces deux indices au statut nutritif du bleuet nain.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
ISSN:0703-8992
Volume:48
Numéro:3
Pages:p. 469-480
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:2022
Identifiant unique:10.1080/07038992.2022.2070144
Sujets:Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées > Agronomie
Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Biologie et autres sciences connexes
Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Sciences de la terre (géologie, géographie)
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences fondamentales
Départements et modules > Département des sciences humaines
Unités de recherche > Chaire en éco-conseil
Mots-clés:Normalized difference vegetation index, NDVI, normalized difference red-edge index, NDRE, unmanned aerial vehicles, UAV, lowbush blueberry, Vaccinium angustifolium, multispectral images, fertilization, Septoria, bleuet nain, drône, fertilisation
Déposé le:17 mai 2022 19:45
Dernière modification:30 mai 2022 15:27
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