A kukoricabogár lárvakártétel távérzékeléses monitorozása űrfelvételek segítségével (1. rész)
(Rovat: Földmérési és Távérzékelési Int., Mezőgazdaság , Új eszközök és anyagok - 2008.09.15 13:52.)

Magyarországon 2007-ben a nagy szárazságon túl az amerikai kukoricabogár kártétele is hozzájárult a nagyon alacsony kukoricaterméshez.

A károsítások eredményeként helyenként akár 60-70%-os termésveszteséggel is számolni kellett. A kukoricabogarak felszaporodását jelentősen segíti a monokultúrás (több éven keresztül történő) kukoricatermesztés. A Földmérési és Távérzékelési Intézet (FÖMI) 2008-ban a „Kukoricabogár fertőzés kimutatása optikai és radar felvételek együttes felhasználásával” címmel pályázatot nyert a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium magyar űrkutatás fejlesztésének támogatására közzétett 2007. évi pályázati felhívás keretében. Ez a cikk a visszamenőlegesen a 2007. évre végzett vizsgálatok eredményeit foglalja össze.

Bevezetés

Az egészséges kukoricaállomány rendezett, egyenletes elosztású, egyenes sorokkal és felálló szárú, sudár kukoricanövényekkel jellemezhető. A kukoricabogár lárvája – a fertőzési szinttől és az időjárástól függően – a kukorica gyökerein különböző mértékű kártételt okoz. Súlyosabb esetekben, mint amire 2007. évben rengeteg példa akadt, ez a gyökérkárosítás a növények kidőlésével járhat. A károsodott kukoricatáblákban a lárvapusztítások helyszínén a sorok elveszítik rendezettségüket, és a növények a földön szanaszét fekszenek, vagy „lúdnyak” tüneteket mutatva rendezetlenül próbálnak felágaskodni. A károsodás sokszor foltszerű, az előzőekben jellemzett szemmel látható kuszaságot, rendezetlenséget eredményez. A károsodás erősségét az Iowa skála alapján jellemezhetjük, melynek értéke a károsodás erősségétől függően 1 és 6 között változik. Távérzékeléses analízisünk szempontjából lényeges, hogy a gyakorlati tapasztalatok szerint a kukoricanövények ki- és eldőlése leginkább a 4-5-ös Iowa skálaértéktől vagy afölött jelentkezik, de kifejezetten szeles, viharos időjárás esetén a 3-as értéket mutató növényeknél is előfordulhat.

Anyag és módszer

A kukoricabogárral fertőzött táblák távérzékeléses azonosításának módszertani vizsgálatait regionális mintaterületre (Békés megye) visszamenőlegesen optikai és radar űrfelvételek együttes kiértékelésével a FÖMI a 2008. év során végezte el. A lárvakártétel távérzékeléses kimutatásához 3 különböző, egymástól független távérzékelt adatokból képpontonként levezetett térképet (Monokukorica térkép, Stressz térkép, Rendezetlenségi térkép) használtunk fel, melyek a következők voltak:

• Monokultúrás kukoricatábla vizsgálatok eredménye (monokukorica térkép)
  1997 és 2006 között (a 2007. évet megelőző 10 éven keresztül) a FÖMI-ben rendelkezésre álló űrfelvétel idősorok pontonkénti kiértékelésével meghatároztuk, hogy az adott képpontra milyen gyakran (hány évben) vetettek kukoricát, mivel a monokultúrás termesztés növeli a lárvakártétel valószínűségét. Ez lett a monokukorica-térkép értéke.
• Optikai űrfelvételekből levezetett vegetációs indexnek a lárvakártétel miatti csökkenése (stressz térkép)
  A kukoricabogár lárvakártétel stresszt okoz a növényekben, amelynek a hatására vegetációs index csökkenés következik be. Ha a kukoricatábla vegetációs index görbéje egy adott időszakban egy adott határértéknél alacsonyabb, a tábla nagy valószínűséggel károsodott, egyébként nem. A vegetációs index értékét képpontonként meghatározva és összevetve a határértékkel állítottuk elő a stressz térképet.
• A kukoricabogár lárvakártétel által okozott rendezetlenség kimutatása polarimetrikus radar felvétel segítségével (rendezetlenségi térkép)
  Elméleti megfontolások alapján a kártétel által okozott rendezetlenséget (strukturális változást) észlelnünk kell a struktúra változás méretével összemérhető hullámhosszúságú elektromágneses hullámok polarizációs állapotának eltérésében. E megfontolások vezettek bennünket, mikor a távérzékeléses növényvizsgálatokban szokatlan módon az L-sávos (23 cm-es hullámhosszú) polarimetrikus radar észlelést is bevontuk a vizsgálati módszerek közé. A radar felvétel képpontonkénti kiértékelésével a tábla rendezettségi állapotát jellemző értéket állítottunk elő, amely, ha alacsonyabb egy határértéknél, akkor a tábla nagy valószínűséggel károsodott, különben nem.

A három kukoricakárosodást jellemző térkép értékének definiálása során alkalmazott határértékeket a referencia adatok és a távérzékelt adatok összevetésének eredményeként határoztuk meg. Meg kell jegyezni, hogy külön-külön értékelve ezeket a térképeket egyik sem tudja egyértelműen azonosítani a kártételt. A monokultúrás termesztés csak növeli a kártétel valószínűségét, de ha megfelelő védekezés történik, akkor az nem következik be. A vetésváltás pedig nagy valószínűséggel kizárja a károsodás bekövetkeztét. A vegetációs index csökkenését bármilyen más stressz is előidézheti (pl. aszály, gyomosság, helytelen növényvédőszer-használat, stb.). Továbbá a kevésbé súlyos lárvakártétel nem feltétlenül okoz olyan mértékű rendezetlenséget a táblákon, hogy a visszavert radarjel polarizációjában bekövetkezett változással a kártétel egyértelműen azonosítható legyen. Együttesen értékelve ezeket a károsodást jellemző térképeket azonban, a kártétel várhatóan nagyobb pontossággal lesz azonosítható, mintha csak önmagukban, egyesével vizsgálnánk azokat.

A referencia táblák műholdas globális helymeghatározó rendszerben (GPS) történő rögzítését, a hozzájuk kapcsolódó adatokat, valamint a mindezeket megalapozó helyszíni felmérést a Békés Megyei Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal Növény- és Talajvédelmi Igazgatóság (MgSzH NTI) biztosította. A kapott adatokat térinformatikai rendszerben ábrázoltuk. A Békés megyei referencia táblák egyrészt célzott ellenőrzések alapján (monokultúrás kukoricatáblák felderítése során), másrészt véletlenszerűen (lakossági bejelentés, vagy NTI munkatárs által felderített kukoricabogár kártétel szerint) kerültek kijelölésre. A kukoricabogár lárvájának károsítása a Hills-Peters által leírt 1-6-os gyökérkártételi (Iowa) skála alapján került meghatározásra. A térinformatikai rendszerben ábrázolt, valamint távérzékeléssel vizsgált kukoricatáblák különböző mértékben, 1-5,3 közötti Iowa skálaértékű kártételi szinten károsodtak. A táblák károsodása 0-85 % között mozgott.

A vizsgálatba bevont táblák közül egy károsodott (sárgával jelölt) és egy kontroll, egészséges (barnával jelölt) tábla látható a nagyfelbontású űrfelvétel idősoron, valamint a 2007. július 17-én végzett terepi bejárás során készült fényképen.

(Folytatjuk!)

Nádor Gizella, Fényes Diána
Földmérési és Távérzékelési Intézet