Latvijas Zinātnes padomes programmas Latvijas-Ukrainas kopīgas sadarbības programma vienošanās Nr. LV-UA/2024/9
Pētījuma partneri: LVMI "Silava" un Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet (Ukraina).
Pētījuma mērķis ir izstrādāt kompleksu bioenerģijas augu ražas prognozēšanas sistēmu, kas balstīta uz augu vitalitātes novērtējumu ar portatīviem spektrofotometriem, satelītdatu un citu attālās izpētes datu analīzi, kā arī Furjē transformācijas infrasarkanās spektroskopijas izmantošanu augsnes un augu barības vielu raksturošanai. Pētījuma ietvaros vērtētas sakarības starp augu augšanu un attīstību, meteoroloģiskajiem apstākļiem, barības vielu režīmu un agrotehniskajiem pasākumiem, lai izveidotu praktiski lietojamu bioenerģijas augu ražas prognozēšanas sistēmu.
Pētījums risina bioenerģijas nozarē būtisku problēmu – savlaicīgas un telpiski detalizētas informācijas trūkumu par bioenerģijas augu stāvokli, produktivitāti un ražas potenciālu. Šāda informācija ir nepieciešama, lai pilnveidotu audzēšanas tehnoloģijas, uzlabotu resursu izmantošanas efektivitāti un stiprinātu bioenerģijas sektora ieguldījumu tautsaimniecībā. Pētījums apvieno lauka novērojumus, spektrālās analīzes, satelītdatus un modelēšanas pieejas vienotā sistēmā, kas piemērota bioenerģijas augu augšanas, barības vielu nodrošinājuma un biomasas uzkrāšanās novērtēšanai.
Pirmajā pētījuma posmā izstrādāta metodika bioenerģijas augu telpiskajai raksturošanai, izmantojot satelītu, pilotējamo un bezpilota lidaparātu datus, kā arī izstrādāta un validēta FTIR metodika barības vielu satura novērtēšanai augsnē un augos. Veiktas augsnes paraugu analīzes, izmantojot paraugu bibliotēkas no Latvijas un Ukrainas, un uzsākta analītisko datu uzkrāšana augu materiāla raksturošanai.
Otrajā pētījuma posmā turpināta satelītinformācijas integrēšana prognozēšanas sistēmā zemes izmantošanas raksturošanai un biomasas ieneses modelēšanai. Analizēti Sentinel-2 dati un izvērtētas to izmantošanas iespējas precīzajā lauksaimniecībā un bioenerģijas augu monitoringā. Vienlaikus turpināta FTIR metodes pilnveidošana un validācija, izmantojot plašas paraugu kopas no dažādiem pētījumiem un no Ukrainas iegūtajiem materiāliem. Pētījuma gaitā secināts, ka attālās izpētes un spektrālo datu kombinēšana ir perspektīva pieeja zemes izmantošanas, kultūraugu stāvokļa un potenciālās ražas raksturošanai, tomēr precīzai modelēšanai nepieciešami plašāki lokālie kalibrācijas dati un fenoloģiskie novērojumi.
Galvenie ieguvumi no projekta ir metodiska bāze bioenerģijas augu stāvokļa raksturošanai ar attālās izpētes datiem, validēta FTIR pieeja augsnes īpašību un barības elementu novērtēšanai, kā arī priekšnosacījumi ražas prognozēšanas modeļu izstrādei. Pētījuma rezultāti ir izmantojami bioenerģijas augu audzēšanas plānošanā, mēslošanas un citu agrotehnisko pasākumu precizēšanā, kā arī ilgtspējīgas bioresursu izmantošanas un atjaunojamās enerģijas attīstības veicināšanā.