Évaluation de chlorophylle-mètres portatifs pour la mesure de la concentration de chlorophylle foliaire
Citation
Dong, T., Shang, J., Chen, J.M., Liu, J., Qian, B., Ma, B., Morrison, M.J., Zhang, C., Liu, Y., Shi, Y., Pan, H., Zhou, G. (2019). Assessment of portable chlorophyll meters for measuring crop leaf chlorophyll concentration. Remote Sensing, [online] 11(22), http://dx.doi.org/10.3390/rs11222706
Résumé en langage clair
La mesure exacte de la concentration de chlorophylle foliaire (ChlF) au champ à l’aide d’un chlorophylle-mètre portatif (CMP) est essentielle à l’élaboration d’une méthode de cartographie de la variabilité spatio-temporelle de l’état azoté des cultures à l’aide de la télédétection. Plusieurs chlorophylle-mètres portatifs ont été mis au point pour mesurer instantanément et de manière non destructive la ChlF sur le terrain, mais les valeurs de lecture sont des quantités relatives qui doivent être converties en valeurs réelles de ChlF à l’aide de fonctions de conversion. Le but de cette étude était d’examiner la relation entre les valeurs réelles de ChlF et les valeurs de lecture obtenues au moyen de trois PCM : SPAD-502, CCM-200 et Dualex-4. Des expériences au champ ont été menées en 2016 sur quatre cultures : le maïs, le soja, le blé de printemps et le canola. Nous avons réalisé une analyse de sensibilité globale à l’aide de modèles de transfert par rayonnement pour simuler une lecteur à l'aide d'un CMP dans différentes conditions. Les résultats ont montré que le Dualex-4 avait une meilleure performance pour la mesure de la ChlF réelle que le SPAD-502 et le CCM-200, lorsqu'on utilise une fonction de conversion générale pour les quatre cultures examinées. Dans le cas du SPAD-502 et du CCM-200, l’erreur de lecture augmente avec une ChlF croissante. L’analyse de sensibilité révèle que les écarts par rapport aux fonctions d’étalonnage sont plus importants avec une distribution de ChlF non uniforme qu'avec des architectures foliaires. Le Dualex-4 peut avoir une meilleure capacité de restreindre ces influences que les deux autres CMP.
Résumé
© 2019 par les auteurs. La mesure exacte de la concentration de chlorophylle foliaire (ChlF) au champ à l’aide d’un chlorophylle-mètre portatif (CMP) est essentielle à l’élaboration d’une méthode de cartographie de la variabilité spatio-temporelle de l’état azoté des cultures à l’aide de la télédétection. Plusieurs chlorophylle-mètres portatifs ont été mis au point pour mesurer instantanément et de manière non destructive la ChlF sur le terrain, mais les valeurs de lecture sont des quantités relatives qui doivent être converties en valeurs réelles de ChlF à l’aide de fonctions de conversion. Le but de cette étude était d’examiner la relation entre les valeurs réelles de ChlF et les valeurs de lecture obtenues au moyen de trois PCM : SPAD-502, CCM-200 et Dualex-4. Des expériences au champ ont été menées en 2016 sur quatre cultures : le maïs (Zea mays L.), le soja (Glycine max L. Merr.), le blé de printemps (Triticum aestivum L.) et le canola (Brassica napus L) à la ferme expérimentale centrale d’Agriculture et Agroalimentaire Canada à Ottawa, dans la province de l'Ontario, au Canada. Afin d’évaluer l’effet d’autres facteurs (structure interne des feuilles, pigments foliaires autres que la chlorophylle et hétérogénéité de la distribution de la ChlF) sur la fonction de conversion, nous avons réalisé une analyse de sensibilité globale à l’aide du modèle PROSPECT-D pour simuler une lecture à l'aide d'un CMP dans différentes conditions. Les résultats ont montré que le Dualex-4 avait une meilleure performance pour la mesure de la ChlF réelle que le SPAD-502 et le CCM-200, lorsqu'on utilise une fonction de conversion générale pour les quatre cultures examinées. Dans le cas du SPAD-502 et du CCM-200, l’erreur de lecture augmente avec une ChlF croissante. L’analyse de sensibilité révèle que les écarts par rapport aux fonctions d’étalonnage sont plus importants avec une distribution de ChlF non uniforme qu'avec des architectures foliaires. Le Dualex-4 peut avoir une meilleure capacité de restreindre ces influences que les deux autres CMP.