Дистанционное зондирование с использованием беспилотных летательных аппаратов для фенотипирования сельскохозяйственных культур в полевых условиях: современное состояние и перспективы

Фенотипирование играет важную роль в исследованиях сельскохозяйственных культур; точное и быстрое получение фенотипической информации о растениях или клетках в различных условиях окружающей среды способствует изучению закономерностей наследования и экспрессии генома, а также установлению взаимосвязей между геномной и фенотипической информацией для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Традиционные методы получения характеристик сельскохозяйственных культур, таких как высота растений, окраска листьев, индекс листовой поверхности (LAI), содержание хлорофилла, биомасса и урожайность, основаны на ручном отборе проб, что требует значительных затрат времени и труда. Платформы дистанционного зондирования, установленные на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), оснащенные различными датчиками, в последнее время стали важным инструментом быстрого, неразрушающего и высокопроизводительного фенотипирования и обладают такими преимуществами, как гибкость и удобство эксплуатации, получение данных по мере необходимости и высокое пространственное разрешение. Платформы дистанционного зондирования на базе БПЛА являются эффективным инструментом для изучения феномики и геномики. Поскольку пользователям, стремящимся получать фенотипические параметры на больших полях и в испытаниях при минимальных затратах на полевые работы и с высокой надежностью результатов, необходимы методы и практические приложения фенотипирования с использованием БПЛА, современное состояние и перспективы применения платформ дистанционного зондирования на базе БПЛА для фенотипирования в полевых условиях были рассмотрены на основе обзора публикаций по фенотипированию сельскохозяйственных культур с использованием БПЛА в базе данных Web of Science™ Core Collection и анализа тематических исследований, проведенных NERCITA. Были рассмотрены рекомендации по выбору платформ БПЛА и датчиков дистанционного зондирования, наиболее часто применяемые методы и типичные области применения для анализа фенотипических признаков с помощью БПЛА, а также проблемы фенотипирования сельскохозяйственных культур с использованием БПЛА. Обзор обеспечивает теоретическую и техническую основу для расширения применения платформ дистанционного зондирования на базе БПЛА в фенотипировании сельскохозяйственных культур.