Kan drönare effektivisera skogsträdsförädling?

Artikeln baseras på en vetenskaplig artikel publicerad i journalen Forests ”Estimation of Genetic Parameters and Selection of Superior Genotypes in a 12-Year-Old Clonal Norway Spruce Field Trial after Phenotypic Assessment Using a UAV” av Mateusz Liziniewicz, Liviu Ene, Johan Malm, Jens Lindberg, Andreas Helmersson och Bo Karlsson.

Syftet med studien var att undersöka möjligheterna att använda drönare för att effektivisera det genetiska urvalet i svenska förädlingsprogrammet. Ett kostnadseffektivt och kvalitetssäkrat förädlingsarbete kan skapa fler mervärden för skogsbruket. Med klimatförändringar krävs relevanta, kvalitetssäkrade mätdata för att kunna göra rätt beräkningar och urval för framtida fröplantager. Ett sådant arbetssätt ger också möjlighet att bättre skatta den genetiska vinsten (ökad volymproduktion) som förväntas vid ett urval.

Dyr höjdmätning på höga träd

Inom skogsträdsförädlingen är en av de viktigaste aktiviteterna att anlägga och utvärdera fältförsök. I dagsläget görs en första mätning (höjd) när försöken är 6–10 år gammal medan slutmätning (diameter), för urval till kommande förädlingspopulationer, görs vid 15–20 årsåldern.
Det är också viktigt att kontinuerligt mäta in äldre försök för att kvalitetssäkra förädlingsvinstens uthållighet över en omloppstid. Det här innebär att trädens dimensioner vid dessa mätningar är betydande (5–10 m höjd eller däröver).

Valet att oftast bara mäta diameter vid slutmätning är till stor del styrt av de kostnader och den svårighet det medför med dagens teknik.

I dag används en kombination av tidigt mätt höjd och senare mätt diameter som grund för urval. Detta medför dock att det blir svårare att skatta en volymproduktion på träden vid urvalstillfället. Detta kan vara särskilt viktigt eftersom studier har visat att urval enligt nuvarande praxis kan påverka trädens formtal. En resurseffektiv mätning av höjder vid slutmätningstidpunkt och även i äldre försök skulle förbättra skattningarna av trädens volymproduktion och därmed förbättra effektiviteten inom förädlingsprogrammet. Användning av drönare vid höjdmätning skulle därför kunna vara ett bra sätt att skapa en resurseffektiv mätning med hög kvalitet.

Resultat

I studien visade vi att den modellerade höjden av enskilda träd stämmer ganska bra överens med höjden som mätts manuellt i försöket. Skattning av klonens och familjens medelvärde var också korrekt.

Enligt den nuvarande förädlingsstrategin för gran väljs bara den bästa genotypen per familj. Användning av den modellerade höjden matchade bara cirka 50 % av urvalet som gjordes med data som samlades manuellt. Däremot, urvalet som gjordes med modellerade höjder minskade medelhöjden av utvalda genotyper med max 4 %, medan urvalet som gjordes med modellerade diametrar minskade snittdiametern med 6 %.

Resultaten från studien är lovande trots att utrustningen inte var optimal för att uppnå de bästa möjliga resultaten. Dålig upplösning av flygbilder omöjliggjorde automatisk detektion av träden. Dessutom var den direkta höjdskattningen från bilderna dålig. Det blev inte optimalt eftersom vi ville använda data från drönarbilderna direkt till våra analyser. I kombination med tidigare insamlade data (höjd vid 6 års ålder) byggde vi därför en modell för höjd- och diameterskattning vid 12 års ålder. Med modellen kunde vi säkerställa ett antal data och resultat som kan behövas i framtida studier.

Studien finansierades av Bo Rydins Stiftelse för Vetenskaplig Forskning och Rappe von Schmiterlövska Stiftelsen.