PeltoOptimi-työkalu on parhaillaan laajenemassa tuhannen länsisuomalaisen tilan käyttöön. Työkalun laajentamisen ja kattavan hyödyntämisen kannalta kriittisimmäksi haasteeksi on osoittautunut tuotantokykykuilujen tuottaminen suurina määrinä. Olemme Lukessa kehittäneet menetelmän, jolla muuntaa Sentinel 2 -satelliittiaineiston kasvillisuusindeksin arvot (NDVI) aiempaa tehokkaammin lohkokohtaisiksi tuotantokykykuilun arvoiksi.
PeltoOptimi-työkalu luokittelee kaikki tilalla viljelyssä olevat lohkot kolmivaiheisen prosessin myötä kolmeen eri käyttötarkoitukseen: kestävästi tehostettaviin, laajaperäistettäviin sekä metsitettäviin lohkoihin (lue tarkemmin prosessikuvauksesta sekä tieteellisestä artikkelista). Lohkojen pisteytyksessä huomioitavat lohko-ominaisuudet ovat saatavissa varsin vaivattomasti työkalun käyttöön. Ainoana poikkeuksena on tieto tuotantokykykuilusta, joka estimoidaan satelliittiaineistoista NDVI-arvojen perusteella. Niinpä NDVI-arvojen kattava saatavuus ja sitä seuraava prosessointi määräävät ajankohdan, jolloin Taloustohtoriin vuosi kerrallaan tapahtuva työkalun päivittyminen toteutuu.
Tehostaaksemme NDVI-arvojen muuntamista tuotantokykykuluiksi olemme automatisoineet ja uudistaneet analyysiprosessin. Parannus myös nopeuttaa laajojenkin satelliittiaineistomassojen käsittelyä ja siirtoa osaksi Taloustohtorin palvelua. Kun alun perin tuotantokykykuilu arvioitiin sadontuottokyvyn kannalta kriittiselle ”satoikkuna-ajanjaksolle” valitsemalla muutama kaikkein sopivin päivämäärä, nyt voimme hyödyntää kasvukykyä kuvaavat NDVI-arvot aikasarjana koko kasvukaudelta. Näin saamme arvion tuotantokyvystä myös tilanteessa, jossa yksittäinen pilvi estää tuotantokykykuilun arvioinnin jonkin tietyn peltolohkon osalta. Tehty parannus tarkentaakin käsitystä lohkon tuotantokyvystä suhteessa saman kasvin alueelliseen kasvukykyyn: se huomioi, jos vaikkapa hyvää kasvuun lähtöä onkin seurannut merkittävä kasvun heikkeneminen.
Nurmet ovat tuotantokykykuilujen arvioinnin kannalta haasteellisia, koska niiden niittoajat, -kerrat ja myös ikä sekä koostumus vaihtelevat merkittävästi. Siksi PeltoOptimi-työkalu huomioi nurmien tuotantokyvyn arvioinnissa vain kasvun NDVI-aikasarjana ennen kunkin kasvukauden ensimmäistä niittoa.
Teimme testiajot OPAL-Life -hankkeen kaikille kahdenkymmenen pilottitilan analysoitavissa oleville lohkoille vuoden 2018 satelliittiaineistojen perusteella, kasvoi niissä sitten peltoviljelykasveja, tuotanto- tai ympäristönurmia, erikoiskasveja – testimielessä jopa paljas- tai sänkikesannoille. Kuvat paljastavat erilaisia kasvussa tapahtuvia muutoksia aiempaa tarkastelutapaa monipuolisemmin ja tuottaa myös meille tutkijoille merkittävän määrän uutta, satelliittiaineistojen tulkintaa tarkentavaa ymmärrystä ja oppia.
Yhteystiedot:
Erikoistutkija Lauri Jauhiainen, lauri.jauhiainen@luke.fi
Tutkimusprofessori Pirjo Peltonen-Sainio, pirjo.peltonen-sainio@luke.fi
Kuvat: Pirjo Peltonen-Sainio