969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... ·...

18
/ دورة)ت سابقطرانش مخادا( طیطرات محی مدیریت مخا7 ، شمارة2 ابستان ، ت9911 / ص981 - 969 DOI: 10.22059/jhsci.2020.305887.575 یتروژنش ن تشخیص تن گیاه ذرتطرات آن و مخاداریده از تصویربرستفا ا بافی چندطیی هوای به وسیل ۀهپاد پیار مهربری اقدم جا* واحد ورامینمیه آزاد اسنشگاخصصی زراعت، داری ت دانشجوی دکت- پیشوازیمیدرضا محم ممه آزاد اسنشگاعی داع طبیدة کشاورزی و منابر دانشکستادیا ا واحد ورامین ی- پیشواکروز باقری نیستادیار پژوهش، اسۀ مؤسحقیقات ت فنی وی مهندسیاورزی، کشی سیازمانقیات، تحقی آمیوز وروی تی کشاورزی. کرج. ایرانزیمان عزی پی واحد ورامینمیه آزاد اسنشگاعی داع طبیدة کشاورزی و منابر دانشکستادیا ا- پیشواحمد م نصریدة کشاورزر دانشکنشیا دا واحد ورامینمیه آزاد اسنشگاعی داع طبی ی و مناب- پیشوا( تاریخرسال ا98 / 4 / 9911 تاریخ پذیر8 / 6 / 9911 ) چکیدهز مخاکی ا یستفادةورزی، ا کشاات اصلی در بخش طر ب ی رو ی هیتروژنز کودهای ن ایند ایش از حیی است. مصرف بی داروه کودها ع بر افزایش هز ی نه ها ی تولید،ب سب آلودگی محیط زیست و افزایش خطر برایسیانمت ان سی می شیود.هبود بیرای کا مصرف ن ی تروژن گرو دریتروژنش وضعیت ن پای گیاه کیودر کافیل مقداعما مختلف رشد و ا مراحل دریطرات مصیرف بیورت کیاهش مخیا. با توجه به ضرسب است منا در زمان و مکانی روی ۀای کودهی ن ی تیروژن دار، ین ای پ ژوهش به منظورخیص تنش تش کودویناوری نده از فنستفا اوژن گیاه ذرت با نیتر، سر ی ع و غ ی رمخیر ب سینجش ازهپادی با پ هوایفیور چندطی دنجام ا گرفت. آزمایش در یک مزرع ۀ ذرت بهت طرح صور بلوک ها یادفی در کامل تصی چهارار تکر و چهار تیمارد اوره کو در چهار سطحشاهد( ل کمبود شام، رصد صفر د) ، محد ودةی بحرانی( 01 رصید د) ، حد کفایت( 911 رصد د) و مقدار بیش از حدیّسم( ، 901 رصد د) اجرا شد. کیوداری در دوی آبییا آبمیراه ب ه اوره مرحلۀد هشت رش برگی و ظهور گل نر آذینعمال ا شد. این مراحل درز رشد گیاه ا، یوای هیفی چندطیداری تصویربر درودة محدفی مرئی طی- مادون قرمز نزدیکنجام ا گرفت. برای نمونهداری بر هیر دونی، در زمی های مرحلیۀ رشید، از تیمار هر91 بوته ذرت بهنتخاب شد.دفی ا تصا صورتیل آن مشیخص و سیپ کلروفیونیه ابتیدا مقیدار برای هر نموژن از رو نیتر مقداردال کجل تعیین شد و از برداشت تصاویر پ شیدند پرداز. شیاخصای هییش پوشاهیی گیNDVI ، NRI ، MTVI2 ، CI ، GM که بانگی سبزی گیاه، مقدارروفیل کل وتیروژن نی آن میرتبطنید، بود محاسیبه شدند. تجزیه ویل تحل داده هاده ازستفا ا بارهای روابط متغیرسی بر شاخص ها ییل درا کلروفیتروژن بیش غلظت نی تن برگ از طریق براز مدل ها یگرسیون رنجام ا گرفت. ن داد که نشا نتای ش اخص هاتیروژندار نی بیا مقیتگی همبسیاشتند د و شاخصCI مرحل در ۀد هشت رش برگی با88 / 1 = R 2 و شاخصNRI مرحل در ۀ رشد ظهور گل نر آذین بیا11 / 1 = R 2 مناسب ترین شاخصیتروژنش ن تشخیص تن برای هاند بود. واژه ها یدی: کلیهپاد، پفی، چندطیداری تصویربر سنجش از دو ر،یق کشاورزی دق، کودیتروژن نطرات ، مخا. * ، تلفن:ویسندة مسئول ن11922997974 Email: [email protected]

Upload: others

Post on 06-Oct-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

969-981/ ص 9911، تابستان 2، شمارة 7مدیریت مخاطرات محیطی )دانش مخاطرات سابق(/ دورة

DOI: 10.22059/jhsci.2020.305887.575

با استفاده از تصویربرداری و مخاطرات آن ذرتگیاه تشخیص تنش نیتروژن

پهپاد ۀوسیل به هوایی چندطیفی *جابری اقدم مهریار

پیشوا-دانشجوی دکتری تخصصی زراعت، دانشگاه آزاد اسالمی واحد ورامین محمدرضا ممیزی

پیشوا-ی واحد ورامیناستادیار دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسالم نیکروز باقری

تیروی و آمیوز تحقیقیات، سیازمان کشیاورزی، مهندسیی و فنی تحقیقات مؤسسۀ استادیار پژوهش، کرج. ایران کشاورزی.

پیمان عزیزی

پیشوا-استادیار دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسالمی واحد ورامین نصریمحمد

پیشوا-ی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسالمی واحد ورامیندانشیار دانشکدة کشاورز

(8/6/9911پذیر تاریخ – 98/4/9911ارسال تاریخ )

چکیدهدار است. مصرف بییش از حید ایین از کودهای نیتروژن هیرو یب طرات اصلی در بخش کشاورزی، استفادةیکی از مخاشیود. میی سالمت انسیان برای و افزایش خطر زیست محیطآلودگی سبب تولید، یها نهیهزبر افزایش کودها عالوه

در مراحل مختلف رشد و اعمال مقدار کافی کیود گیاه پایش وضعیت نیتروژن در گرو تروژنینمصرف کاراییبهبود ایین ،دار تیروژن ینکودهیای ۀرویی در زمان و مکان مناسب است. با توجه به ضرورت کیاهش مخیاطرات مصیرف بیی

سینجش از برمخیر یغو عیسر ،نیتروژن گیاه ذرت با استفاده از فناوری نوینکود تشخیص تنش منظور بهژوهش پکامل تصیادفی در یها بلوکصورت طرح بهذرت ۀدر یک مزرعآزمایش . گرفتانجام دور چندطیفی هوایی با پهپاد

، (درصید 01)بحرانیی ودة محد، (صفر درصد ،شامل کمبود )شاهد در چهار سطح کود اورهتیمار چهار و تکرارچهار اوره همیراه بیا آب آبییاری در دو کیود اجرا شد. (درصد 901 ،)سمّی بیش از حد مقدار و (درصد 911)حد کفایت

تصویربرداری چندطیفی هیوایی ،از رشد گیاهدر این مراحل .شد اعمال آذین نر گلظهور برگی و رشد هشت مرحلۀاز ،رشید مرحلیۀ های زمینی، در هیر دو برداری برای نمونه .گرفتانجام قرمز نزدیک مادون-طیفی مرئیمحدودة در

برای هر نمونیه ابتیدا مقیدار کلروفییل آن مشیخص و سیپ صورت تصادفی انتخاب شد. ذرت بهبوته 91هر تیمار گییاهی پوشیش هیای شیاخص . پرداز شیدند تصاویر پ از برداشت تعیین شد و کجلدالمقدار نیتروژن از رو

NDVI ،NRI، MTVI2، CI، GM محاسیبه بودنید، میرتبط آن نیتیروژن و کلروفیل مقدار گیاه، سبزینگی با که تنش غلظت نیتروژن بیا کلروفییل در یها شاخصبررسی روابط متغیرهای با استفاده از ها دادهتحلیل و تجزیهشدند.

همبسیتگی بیا مقیدار نیتیروژن ها اخصشنتای نشان داد که . گرفتانجام رگرسیون یها مدلبرگ از طریق براز بیا آذین نر ظهور گلرشد ۀدر مرحل NRIو شاخص R2 =88/1با برگی رشد هشت ۀدر مرحل CI و شاخص داشتند

11/1= R2 بودندها برای تشخیص تنش نیتروژن ترین شاخص مناسب . .، مخاطراتنیتروژن کود ،کشاورزی دقیقر، سنجش از دوتصویربرداری چندطیفی، پهپاد، کلیدی: یها واژه

Email: [email protected] 11922997974نویسندة مسئول، تلفن: *

Page 2: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 964

مقدمه

ییغیذا امنییت اسیت. های اصلی مردم و دولتمردان در هر جامعه دغدغهاز ییغذا امنیتامروزه

اوقیات همۀ در مغذی ومردم به غذای کافی، سالم ۀاطمینان از دسترسی اقتصادی همی امعن به

محیدود و سیو یک از جمعیت روزافزون ایشافز. [6] است فعال و سالم زندگی داشتن منظوربه

بیا را غیذایی امنییت ،[29،9] مخیاطرات دانش از گاهیناآ نیز و دیگر سوی از تولید منابع بودن

مخیاطرات کیاهش بیرای رو کیاراترین شرایطی چنین در. است کرده مواجه جدی اتخاطرم

های هزینه کاهش و عملکرد یشافزا با وری بهره افزایش. است تولید در وری بهره افزایش مذکور،

تولیید در فنیاوری و دانیش کاربرد افزایش ،هدف این به دستیابی برای و است پذیر امکان تولید

میدیریت نیوین هیای فنیاوری و علیوم جملیه از .[9] است ناپذیر اجتناب کشاورزی های محصول

فنیاوری ۀبرپایی قدقیی کشیاورزی .[4] اسیت دقیق کشاورزی وری، بهره افزایش منظور به مزرعه

و مکیانی اطالعیات سیازی ذخییره و آوری جمیع بیا پایدار، ۀتوسع اصول چارچوب در و اطالعات

بیه تولیید هیای نهیاده کیاربرد هیدف با کشاورزی اراضی موضعی مدیریت منظور به آنها پرداز

ل،محصیو برداشیت تیا زمین تهیۀ از تولید مراحل همۀ در مناسب زمان و محل در و الزم مقدار

در وری بهیره افیزایش سیبب ،هیا نهاده از بهینه ةاستفاد برعالوه فناوری این [.99] اجراست قابل

از تجهییزات الکترونیکیی )شیامل انیوا یا گستردهدامنۀ کاربرد کشاورزی دقیق. شود می تولید

، ابرطیفیی، یفیچنیدط یهیا نیدوربی دیجیتیال و یها نیدورب، سن فیطحسگر(، اپتیکی )انوا

از ییهیا سیامانه نیازمنید . این فناوریردیگ یمرا در بر یا انهیراافزارهای و نرم ها انهیرا، (حرارتی

فضیایی و جهانی، فناوری سینجش از دور ابی تیموقع ۀساماناطالعات جغرافیایی، ۀسامانجمله

ۀر زمینی که جهان امیروز د یا عمده یها چالشبا توجه به .[9] است و فناوری نرخ متغیرهوایی

یهیا نسیل کشیاورزان ، سیت رو هزیست محیطی و منابع انرژی با آن روبی یها یآلودگآب، غذا و

. [0] آورد خواهند روی جدید مدیریتی یها رو آینده ناگزیر به این

. دار اسیت از کودهیای نیتیروژن هیرو یباستفادة یکی از مخاطرات اصلی در بخش کشاورزی

،سیت یز طیمحی یآلیودگ سبب د،یتول یها نهیهز شیافزا بر وهعالکودها نیاز حد ا شیب مصرف

سیرطان( و یجملیه شی از) انسیان سیالمت یبیرا خطر شیمحصول و افزا یریپذ بیآس شیافزا

کیه اسیت داریپا یکشاورز دیتول یبرا مهم یراهبرد تروژنین مصرف ییکارا بهبود .[2] شود یم

شیافیزا تیی نها در و تروژنینهدررفت کاهش ،ها نهاده حداقل مصرف یازا در نهیبه عملکرد به

تیروژن ین تیوضیع شیپیا گیرو در تیروژن ین مصیرف ییکارا بهبود. [9] شود یم منجر یور بهره

.[99] سیت امکان مناسب وزمان در ودک یکاف مقدار اعمالمحصول در مراحل مختلف رشد و

Page 3: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

960 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

یبیردار نمونه ،الزم کود زیجوت و اهیگ تروژنین مقدار برآورد یرو برا نیتر قیدق حاضر حال در

بیر، زمیان اریرو بسی نیی که ا هاست نمونه یشگاهیآزما لیتحلوهیتجزو خاک ای اهیگ از یدست

یبیرا 9[SPAD] سین لیی کلروف دسیتگاه از اسیتفاده نیهمچن. [94] و پرزحمت است بر نهیهز

با. [29] است یکود ازین برآورد یرا رو کی دستگاه لیکلروف عدد براساس کود مقدار برآورد

ةدهنید نشیان توانید ینمی آمده دست به عدد و است یا نقطه رو نیا در ها یریگ اندازه حال،نیا

از یناشی نیامطلوب یامیدها یبا توجیه بیه پ .[91] باشد گرید یها بوته ایها برگ لیمقدار کلروف

مقیدار کیود نییی تع یبرا یفعل یها رو یها تیو محدود دار تروژنین یکودهامصرف نامناسب

ۀنی یبه مصیرف یبیرا رمخیرب یغ و ع،یسیر ن،ینیو یهیا یفنیاور یریکارگ به از،ین مورد تروژنین

یفراوانی یها در پژوهش [.92] رسد یمنظر به یضرور ،آن ییکارا شیافزا و دار تروژنین یهاکود

نییی تع یبیرا قیدق یبر کشاورز یمبتنرو کی عنوانسنجش از دور به یفناور کاربرد امکان

یفنیاور کیه دهید یم نشانها پژوهش ینتا. [99،28] شده است یابیارز اهیگ تروژنین تیوضع

ۀتوسعبا ر،یاخ یها سال در. [29،94]کند نییتع را اهیگ تروژنینمقدار تواند یم سنجش از دور

پهپادهیا . اسیت شیده جیاد یا یکشاورز یها محصول شیپا یبرا یدیجد یها رساختیز پهپادها

یشیتر یب یریپیذ انعطافها و هواپیماها، از ه سکوهای دیگر سنجش از دور مانند ماهوارهنسبت ب

کیم، یزمیان ۀرا با فاصل ریتصاو توان یم پهپاد از استفاده با[. 91] برخوردارند اتیعمل انجام یبرا

( از سیه نیو 2191و همکیاران ) یل. [91] کرد هیکمتر ته ۀنیو هز شتریب یمکان کیقدرت تفک

گنیدم اسیتفاده کردنید. رقیم در دو تیروژن ین تیوضع برآورد یبرا پهپاد یرو شدهنصب نیدورب

تیروژن یبیا مقیدار ن یخیوب یهمبستگ 2نشان داد که شاخص پوشش محصول پژوهش نیا ینتا

و غلظیت یسبز صیتشخ یبرا را یقیتحق( 2199و همکاران ) یرور [.21] ردگندم دا یها رقم

نیبی یخیوب یهمبسیتگ انجام دادند. آنها تالیجید نیدورب کیه از برگ ذرت با استفاد تروژنین

یسیبز نیبی یکی ینزد ۀرابطی و آوردند دست به 67/1 نییتب بیضر با تروژنیو ن لیمقدار کلروف

یبیرا ،(2190) همکیاران و الیه زمیان پیژوهش در. [24] گزار کردنید تروژنیبرگ و غلظت ن

نشیان ینتیا .شید استفاده پهپاد با ییهوا یردارربیتصو از تروژنین تنش به ذرت تحمل یبررس

تنش و کرد نییتع را خاک تروژنین مقدار توان یم ییهوا یفیچندط ریتصاو از استفاده با که داد

نرمال شاخص پژوهش، نیا در. داد صیتشخ یاهیگ پوشش یها شاخص از استفاده با را تروژنین

از( 2197) همکیاران و نکی. کر[99] شتدا ینیزم یها داده با یقو یهمبستگ 9یاهیگ پوشش

1. Soil-plant Analysis Development 2. Crop Coverage 3. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)

Page 4: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 966

اسیتفاده ذرت، یاهیی گ پوشش تروژنین راتییتغ برآورد یبرا پهپاد ۀلیوس به ییهوا یربرداریتصو

یبیرا یخیوب تیی ظرف یاهیگ پوشش فعال یحسگرها به مجهز پهپاد که داد نشان ینتا. کردند

نیی ا در. دارد( رفعیال یغ یحسیگرها بیه نسیبت ) اهیگ تروژنین تنش به مربوط یها داده افتیدر

. [91]اسیت شیده گزار 80/1 شده،ارائه مدل و اهیگ تروژنین ریمقاد نیب یهمبستگ پژوهش

یبررسی یبیرا پهپیاد یرو شیده نصیب متیق ارزان نیدورب کی از زین( 2191) همکاران و یکرت

کیی تفک قیدرت بیا یفیچنیدط یها نیدورب آنها. کردند استفاده یا علوفه ذرت تروژنین تیوضع

( 2191) همکیاران و ونگ. [90]کردند شنهادیپ ادیز دقت با تروژنین برآورد یبرا را ادیز ینیزم

نیدوربی بیه مجهیز پهپیاد از اسیتفاده بیا یزراعی محصیول دو در ازت بیرآورد یبرا را یپژوهش

از اسیتفاده بیا NNI شیاخص برآورد امکان آمده،دست به ینتا اساس بر. دادند انجام یفیچندط

. [21] دارد وجود یفیچندط ریتصاو لیتحل

این هدف ،دار نیتروژن هایکود رویۀ بی مصرف از ناشی مخاطرات کاهش ضرورت به توجه با

بیا گییاه کیودی نییاز تعییین برای راهکاری عنوانبه ذرت گیاه نیتروژن تنش تشخیص پژوهش

است.با پهپاد هوایی سنجش از دور چندطیفی برمخریغو عیسر، نوین فناورین از استفاده

ها روشمواد و

مربیع در متیر 801تقریبی کشاورزی به مساحتمزرعۀ یک محل اجرای این پژوهش بخشی از

درجیه و 90 مختصات جغرافیاییبا شهرستان ورامین در جنوب استان تهران روستای جوادآباد

ا اسیتفاده زراعی بمین موقعیت جغرافیایی ز بود. دقیقۀ شرقی 41درجه و 09دقیقۀ شمالی و 8

. نشان داده شده است 9در شکل Google earth یا ماهوارهاز تصاویر

Google earth یا ماهوارهاخذشده از تصاویر زراعیموقعیت جغرافیایی زمین .1 شکل

Page 5: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

967 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

از شبکه برداری به رو سلول نمونه ،شیمیایی خاک -برای تعیین خصوصیات فیزیکی

طور تصادفی از نقاط مختلف داخل بهمطابق نقشه قبل از کشتاک خمتری سانتی 1-91عمق

به برای تجزیه مرکب نمونۀ مرکب با هم مخلوط شد. نمونۀ ک و در ی یآور جمع ها کرت

مشخصات خاک منتقل شد. ینورام-یشواواحد پ یدانشگاه آزاد اسالم یشناس خاک آزمایشگاه

.ارائه شده است 9جدول درشده یریگ اندازهرو و مقدار عناصر ،مزرعه

یپژوهش ۀمشخصات خاک مزرع .1جدول

مشخصات نیتروژن کل

)%(

پتاسیم

(mg.l-1)

فسفر

(mg.l-1)

هدایت الکتریکی

(dSm-1) pH بافت خاک

هیدرومتری مترpH کنداکتومتر اولسن فتومتر میفل کجلدال رو آزمایش

مقدار کمّی

متغیرها یلوم رس 61/7 60/9 4/91 491 9/9

تکیرار چهیار در در چهار تیمار کود نیتیروژن کامل تصادفی یها بلوکصورت طرح بهآزمایش

عیدم شیامل دار )کیود اوره( کود نیتیروژن طح سچهار در ، براساس نتای آزمون خاک .گرفتانجام

بییش مقدار و (کفایت حد) درصد 911 ،(یبحران ةمحدود) درصد 01، صفر درصد(، )شاهدمصرف

مشیخص ینزم شیبو جهت مقدارطرح ابتدا یاجرا در. [8] شد اجرادرصد( 901 ،یمّ)س حد از

ها کرتو شکل اندازهدر نظر گرفته شدند. شیب جهت بر عمود (ها بلوک) تکرارهاپ از آن و شد

متر( 7کاشت به طول یفرد 8متر ) 20/0×7 ابعاد به شدهیهتوص های یفردتعداد و طول حسببر

جیای .شید جیدا متیر 0/9 فاصیله بیا مجاور کرت از نکاشت ردیف دو با کرت هر. [1] ندشد ایجاد

نشان داده شده است. 2شکل دراجرای طرح آزمایشی نقشۀ تکرارها به قید قرعه تعیین شد.

اجرای طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تیمار کود در چهار تکرار )شامل بدون مصرف نقشۀ .2شکل

(٪100و 100٪، 00٪(، 0٪)

Page 6: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 968

0-8( بییا دسییتگاه بییذرکار در عمییق Gazda MTC) 401بییذر ذرت هیبرییید گییروه زودرس

شد. مقدار بیذر کاشته متر سانتی 90 ها بوتهبین فاصلۀ متر و سانتی 70ردیف فاصلۀ متری با سانتی

کاشیته هیا کیرت بوته در هکتار متناسب با سطح آزمایش در 67111کیلوگرم با تراکم 8/28الزم

منظور تعیین مقیدار . بهشدآبیاری مطابق مراحل رشد فنولوژیک ذرت و رو نواری مزرعه بهد. ش

فلیوم در هر مرحله مقادیر آب بیا اسیتفاده از پارشیال آب و یکنواختی آبیاری در تکرارها و تیمارها

اساس مدل یم گرم برلنیاز ذرت برای اق موردنیتروژن( درصد 46)اوره کود مقدار شد. گیری اندازه

پ از برآورد پتانسیل تولید و درصد نیتروژن کل موجود در خاک تعییین و سیپ کودی ۀتوصی

دیگیر دوم برگیی و ییک هشیت ۀدر مرحلی تیمارها دوم در دو مرحله شامل یکهمراه با آب آبیاری

طیفی های زمینی و تصویربرداری چند برداری نمونه .شد اعمال آذین نر ظهور گل ۀدر مرحلتیمارها

99تیا 99حیدود سیاعت بیین ، بود تابش خورشید متمایل به حالت قائم ۀزمانی که زاویدر هوایی

آذیین ظهور گیل ۀبرگی و مرحل هشت ۀرشد شامل مرحل ۀدر دو مرحل)آسمان صاف و بدون سایه(

کیه یو زمان یکبا ثبت مراحل فنولوژ ییهوا یرو برداشت تصاو ها یبردار نمونه. [97] گرفت انجام نر

در کیه ینییپیا یهیا بیرگ نیوک نشید زرد شامل) نظردر هر کرت عالئم مورد یاهاندرصد گ 01

را نشیان (ییاهی گ یهیا بافیت یرشد، کوتاه شدن و زرد کاهش ،رود یم یشپ یانیامتداد رگبرگ م

و [V8] برگیی هشیت در مراحیل BBCH شیده دادهبسیط یکدبند یدجد یستمس یدادند بر مبنا

و ییهوا یربرداریهر مرحله ابتدا تصو در .گرفت انجام [VT]( یتاج یها گلاز یمیشدن ن یدار)پد

. گرفت انجام زمینی برداری نمونهسپ

گیل ظهورو برگیهشترشد ۀمرحل دو دراز مزرعه با پهپاد ییهوا یفیچندط تصویربرداری

از. (9 شیکل ) گرفیت ام انجی ینمتر از سطح زم 911ارتفا ازو بدون ابر یروز آفتاب در نر آذین

یفی یط ةمحیدود در ,.Tetracam, Inc شرکت ساخت ADC microمدل یفیچندط نیدورب کی

-111) کیی نزد قرمیز مادون باند و( نانومتر 691-611) قرمز باند ،(نانومتر 021-611) سبز باند

فاصیلۀ و 2148×9096 هیا پیکسیل تعیداد یکسیل، مگاپ CMOS 2/9 حسیگر بیا ،(نانومتر 761

.[1] شد استفاده یفیچندط یربرداریتصو یبرا متر یلیم 9/8 ونیکان

گرهیای سیرعت و ، کنتیرل DCدارای تجهیزاتی از جمله بدنه، موتورهای شده پهپاد استفاده

,.3300mAh- 11.1 V, Shanghai Danlions International Coپلیمیری ) -ی لیتیومباتربازوها،

Shanghai, Chinaوربین، رادیوکنترل و سیامانۀ خلبیان خودکیار ) (، پایۀ قابل تنظیم دNAZA

MV2 )نو فایل بیرای ذخییرة .[91] بودDCM در نظیر گرفتیه شید و دوربیین روی وضیعیت

ی از تصاویر چندطیفی هوایی ا نمونهثانیه در تصویربرداری تنظیم شد. 0خودکار با فاصلۀ زمانی

ه است. نشان داده شد 4شده در دو مرحلۀ رشد در شکل برداشت

Page 7: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

961 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

تصویربرداری چندطیفی هوایی از مزرعه با پهپاد .3شکل

ب الف

ب: برگی و هشتالف: ایی از مزرعه ذرت با پهپاد در مراحل رشد تصویربرداری چندطیفی هو. 4 شکل

آذین نر گلظهور

بیا ،دوربیین حافظیه کیارت از تصیاویر و اسیتخراج برداشت از بعد هوایی چندطیفی تصاویر

تصیحیح . دپیرداز شیدن و پرداز پیش PixelWrench2 و ENVI 5.4 افزارهای نرم از استفاده

پیرداز پییش عملییات . گرفیت کالیبراسیون تفلون سفید انجام صفحۀ رادیومتری با استفاده از

-قرمیز میادون کیاذب رنگیی تصاویر ایجاد ،TIFF به DCM از تصاویر فرمت تغییر شامل تصاویر

جداسیازی و تصیاویر بیر تصیاویر، رادییومتری تصحیح سفید،-سیاه خام تصاویر از سبز-قرمز

و قرمیز نزدییک، قرمیز میادون باندهای از تشکلم گیاهی پوشش های شاخص. بود زمینه از شیء

آن نیتروژن و کلروفیل مقدار گیاه، سبزینگی با که NDVI، NRI، MTVI2، CI، GM مانند سبز

.ارائه شده است 2جدول شده در محاسبههای . اطالعات شاخصشدند محاسبه بودند، مرتبط

Page 8: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 971

روفیل و نیتروژنکلمقدار تشخیص برای شده بررسیگیاهی پوشش یها شاخص .2جدول

ردیف شاخص ریاضیرابطۀ نام کامل شاخص منبع

[29] Normalized Difference

Vegetation Index NDVI 9

[90] Nitrogen Reflectance

Index NRI 2

[24] Modified Triangular

Vegetation Index2

MTVI2 9

[27] Chlorophyll Index

CIgreen 4

[96] Green Model GM 0

هیا بوته صورت تصادفی انتخاب شده و ذرت از هر کرت به ۀبوت 91برداری زمینی، برای نمونه

پی از کالیبراسییون و هیا از غبیار پیاک شیدند . ابتیدا بیرگ ندسطح زمین بریده شداز نزدیک

کلروفییل شاخصهای ابتدایی و انتهایی بوته(، هر بوته )غیر از برگ یها برگبرای تمام دستگاه

از هیر بیرگ از ( Minolta Corp., Osaka, Japan) 502سن برگ با استفاده از دستگاه کلروفیل

منظیور همچنین بهگیری شد. برگ اندازه ۀیحاشوسط برگ در حد فاصل رگبرگ اصلی و ۀیناح

رشید در تیمارهیای مختلیف کیود نیتیروژن، ةتغییرات سبزینگی گییاه ذرت در طیول دور ثبت

، در مراحل رشد چهاربرگی، ظهور کاکیل و تیاول آذین نر ظهور گلبرگی و هشت ۀبر مرحل وهعال

گیری شد. ها اندازه نیز کلروفیل برگ

ها جدا ها از ساقه ها از رو کجلدال استفاده شد. ابتدا برگ برای تعیین مقدار نیتروژن نمونه

هیا بیا شیک شیدند. سیپ نمونیه ساعت خ 48مدت بهگراد سانتیدرجۀ 71و در آون با دمای

متیر عبیور داده میلیی 9هیای گرم وزن و از الک با میش 9/1استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت

و بیرای تعییین مقیدار نیتیروژن بیه داده شیده های پودرشیده در پالسیتیک قیرار شدند. نمونه

روابیط یه از بررسی بیا اسیتفاد هیا داده وتحلییل تجزیه. [99] شدندگیاه ارسال ۀآزمایشگاه تجزی

یهیا میدل ییق بیراز در بیرگ از طر ییل با کلروف یتروژنتنش غلظت ن یها شاخص یرهایمتغ

هیای بیرآورد مقیدار نیتیروژن و تینش کیود براسیاس . همچنیین میدل گرفیت رگرسیون انجام

افیزار نیرم اسیتفاده از بیا یرگرسیونهای مدلاز طریق مطالعه تحت پوشش گیاهی یها شاخص

SPSS24 تبیین ضریبمقایسۀ با .راج شدنداستخ(Rتحیت گییاهی پوشیش یها شاخص( در 2

شد. در هر مرحله از رشد معرفی تشخیص تنش نیتروژن برایبهترین مدل ، مطالعه

Page 9: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

979 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

نتایج و بحث رشد در تیمارهای مختلف کود نیتروژندورۀ تغییرات سبزینگی گیاه ذرت در طول

در در هیر ییک از تیمارهیای کیود نیتیروژن ذرت گییاه سین لیکلروفعددی تغییراتمیانگین

است. ازآنجا کیه براسیاس نیتیروژن موجیود در شده داده نشان 0شکل در رشد مختلف مراحل

در مزرعه توزیع نشید، تروژنینرگی، کود ب هشتمرحلۀ ، از ابتدای رشد ذرت تا (9)جدول خاک

اسیتفاده کیرده موجیود در خیاک قیدار نیتیروژن از مبرگی هشتمرحلۀ تا گیاه تیمارها همۀ در

هیم به اریبس آنها ریمقادشاهد بوده و ماریت مشابه باًیتقر مارهایت لیکلروف مقدار ن،یاست. بنابرا

سبزینگی گییاه مقدار کوددهی، ۀین مرحلل، با اعمال اوبرگی هشترشد مرحلۀ در. است کینزد

کیود میورد نییاز درصد 901ار افزایش یافت. همچنین تیمارهایی که مقدقبلی مرحلۀنسبت به

عیدد کلروفییل درصد کود دریافیت کردنید، 01و 911نسبت به تیمارهایی که ،دریافت کردند

،دیگر کود دریافیت کیرد مرحلۀبا اینکه گیاه یک آذین نر ظهور گل مرحلۀ. در شتنددابیشتری

جیای بیه ود درییافتی مقدار کدر این مرحله از رشد با توجه به اینکه .عدد کلروفیل کاهش یافت

کیاهش هیا سبزینگی برگ، شد آذین نر ظهور گلها صرف تشکیل رشد رویشی و جذب در برگ

شیاهد تیمیار از غییر بیه کاکیل ظهور مرحلۀ در. داد نشان را کمتری عدد سن کلروفیل و یافت

همیراه بیالل تشکیل و زایشی مرحلۀ شرو با نهایت در. یافت افزایش دوباره سن کلروفیل اعداد

شیدن پییر نییز و( مخزن به منبع از انتقال) دانه شدن پر برای دیگر یهابخش از مواد انتقال با

و همکیاران یورشی هیای یافتیه بیا نتای این .[22] شتدا کاهشی روند ها برگ سبزینگی ،ها برگ

.[26] دارد وانیهمخ (2199)

(1311 ،)نگارندگان ذرت در مراحل مختلف رشدبرگ سنج لیکلروفعدد تغییرات .0 شکل

Page 10: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 972

در مراحل مختلف رشد نیتروژن گیاهکلروفیل و مقداررابطۀ

نشان داده 6در شکل نمونه از هر کرت( 91)ها نمونه برگ بین مقدار کلروفیل و نیتروژن ۀرابط

شیده، زییع با افزایش مقدار کود نیتروژن تو VTو V8شده است. براساس شکل، در مراحل رشد

در زیرا با افزایش کود دریافتی )تا حید بهینیه(، سیبزینگی گییاه و ،ها بیشتر شد کلروفیل نمونه

V8هیای کلروفییل و نیتیروژن در مرحلیۀ همبستگی داده. افزایش یافت ها کلروفیل برگنتیجه

1R/ 17 برابر با2VT ،11/1 Rو در مرحلۀ =

2 دست آمد. به =

کلروفیل و نیتروژن گیاه ذرت مقدار ۀرابط .6شکل

ذرتگیاه با مقدار نیتروژن پوشش گیاهی یها شاخصهمبستگی

برای برآورد مقدار نیتیروژن خطی، لگاریتمی، توانی، درجه دو و نمایی رگرسیون یها مدلانوا

ارائیه شیده 9 جیدول در VTو V8 رشید مرحلۀدو گیاهی در پوشش یها شاخصگیاه براساس

تبییین رگرسیون درجه دو بیا ضیریب معادلۀ برگی، رشد هشت مرحلۀدر راساس جدول،بت. اس

دارای CIو NDVI ،NRI ،MTVI2 یهییا شییاخصبییرای ترتیییب بییه 88/1و 86/1، 67/1، 77/1

. همچنین بود ی رگرسیونیها مدل دیگردر بین برای برآورد درصد نیتروژن همبستگی بیشترین

ترین همبستگی را برای برآورد درصد یشب 81/1 تبیین با ضریب توانی ۀمعادل GMبرای شاخص

یرگرسییون ۀمعادلی GMو NDVI ،CI یهیا شیاخص برای VTرشد مرحلۀدر . داشتنیتروژن

همبستگی برای بیرآورد بیشترین دارای 77/1و 70/1، 84/1ترتیب بهتبیین درجه دو با ضریب

توانی و لگیاریتمی بیا ۀهر دو معادل MTVI2و NRIدرصد نیتروژن بود. همچنین برای شاخص

وباقری ترین همبستگی را برای برآورد درصد نیتروژن داشتند. یشب 70/1و 11/1تبیین ضریب

Page 11: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

979 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

گییاه نیتیروژن مقیدار بیرآورد برای مناسبی شاخص MTVI2 که دادند نشان( 2199) همکاران

.[94] است ذرت

دو در پوشش گیاهی یها شاخصر نیتروژن گیاه براساس برآورد مقدارگرسیونی یها مدل .3جدول

.VTو V8 رشد مرحلۀ

V8 VT

NDVI R2 NDVI R

2

نو

*1N = 0.0007(NDVI) + 0.9812 0.74 N = 0.0001(NDVI )+ 0.9979 0.61 خطی

N = 0.0036ln(NDVI) + 0.9804 0.50 N = 0.0009ln(NDVI) + 0.9974 0.75 لگاریتمی

N = 3E-05(NDVI)2 + 0.0002(NDVI) + 0.9828 0.77 N = -2E-05(NDVI)2 + 0.0005 (NDVI)+ 0.997

درجه دو 0.84

N = 0.9804(NDVI)0.0037 0.50 N = 0.9974 (NDVI) 0.0009 0.75 توانی N = 0.9812e0.0007(NDVI) 0.74 N = 0.9979e0.0001 (NDVI) 0.61 نمایی

NRI R2 NRI R

2

نو

N = 0.0016 (NRI )+ 0.9612 0.65 N = 0.0001(NRI) + 0.9969 0.78 خطی

N = 0.008ln(NRI) + 0.9591 0.48 N = 0.0009ln(NRI) + 0.9964 0.90 لگاریتمی

N = 6E-05 (NRI) 2 + 0.0005 (NRI) + 0.9645 0.67 N = -1E-05 (NRI) 2 + 0.0003 (NRI) + 0.9964

درجه دو 0.86

N = 0.9592 (NRI )0.0082 0.48 N = 0.9964 (NRI) 0.0009 0.90 توانی N = 0.9613e0.0016 (NRI) 0.65 N = 0.9969e0.0001 (NRI) 0.78 نمایی

MTVI2 R2 MTVI2 R

2

نو

N = 0.0014 (MTVI2) + 1.3178 0.81 N = 0.0005(MTVI2) + 1.3242 0.59 خطی

N = 0.0082ln(MTVI2) + 1.3137 0.80 N = 0.0035ln(MTVI2) +

1.3219 لگاریتمی 0.75

N = -8E-05 (MTVI2)2 + 0.0028 (MTVI2) + 1.3135 0.86

N = -3E-05 (MTVI2)2 + 0.0011 (MTVI2) + 1.3225

درجه دو 0.64

N = 1.3138 (MTVI2)0.0062 0.80 N = 1.3219 (MTVI2)0.0026 0.75 توانی N = 1.3178e0.001 (MTVI2) 0.81 N = 1.3242e0.0004 (MTVI2) 0.59 یینما

CI R2 CI R

2

نو

N = 0.0035 (CI )+ 1.2193 0.85 N = 0.0068(CI) + 1.2189 0.67 خطی

N = 0.0209ln(CI) + 1.2088 0.84 N = 0.0405ln(CI) + 1.1981 0.72 لگاریتمی

N = -0.0002 (CI )2 + 0.0062 (CI) + 1.2112 0.88 N = -0.0006 (CI) 2 + 0.0166

(CI) + 1.1912 دودرجه 0.75

N = 1.2091 (CI) 0.0168 0.84 N = 1.1991 (CI) 0.0321 0.73 توانی N = 1.2195e0.0028 (CI) 0.84 N = 1.2192e0.0054 (CI) 0.67 نمایی

GM R2 GM R

2

نو

N = 0.3306 (GM) + 80.862 0.63 N = 0.708 (GM) + 107.97 0.75 خطی

N = 2.2363ln(GM) + 79.385 0.79 N = 4.1051ln(GM) + 106.12 0.69 لگاریتمی

N = -0.0348 (GM) 2 + 0.922 (GM) + 79.088 0.75 N = -0.0269 (GM )2 + 1.1662

(GM) + 106.59 درجه دو 0.77

N = 79.416 (GM) 0.0271 0.80 N = 106.28 (GM) 0.0362 0.69 توانی N = 80.859e0.004 (GM) 0.63 N = 108.04e0.0062 (GM) 0.75 نمایی

های پوشش گیاهی مدل رگرسیون برآورد مقدار نیتروژن براساس شاخص رابطۀ ریاضی *

Page 12: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 974

ییک برای هرتبیین ضریب های رگرسیونی با بیشترین هنمودار معادل، 99تا 7های شکل در

مرحلیۀ براسیاس نتیای ، در نشان داده شده است. VTو V8رشد مرحلۀها در هر دو از شاخص

81/1، و 86/1، 88/1ترتییب بیه تبییین بیا ضیریب GM، و CI ،MTVI2های ، شاخصV8رشد

و NDVIهیای تشخیص تنش نیتروژن در گیاه ذرت بودند. شاخص ها برای ترین شاخص مناسب

NRI هیای های بعدی قرار داشتند. شاخص ، در رتبه67/1و 77/1ترتیب بهتبیین با ضریبCI ،

MTVI2 و ،GM بیرای تشیخیص تینش اسیتفاده و سیبز قرمز نزدیک همگی از باندهای مادون

در ارتباط است. در پژوهش بیاقری ر نیتروژن آن و مقداباند با سبزینگی گیاه هر دو که کنند می

عنوان شاخص مناسب بیرای به 87/1با ضریب همبستگی MTVI2 شاخص( 2199و همکاران )

9شاخص مثلث گیاه ةشد اصالحبرآورد مقدار نیتروژن در گیاه ذرت معرفی شد. این شاخص نو

قیوی لروفییل آن همبسیتگی ه با رنگ گییاه و ک گرفت متعدد انجام یها پژوهشبراساس است که

رشید مرحلیۀ در ،اسیت خاک بازتابندگی از تأثرم اینکه علتبه NDVIنشان داده است. شاخص

کمتری یهمبستگ یر،بازتاب خاک بر تصو یرو تأث گیاهیوششپ بودن ضعیف علتبه برگیهشت

و NRI، NDVI یها شاخص ،VTرشد مرحلۀ. در [92] است داشته دیگر های شاخص به نسبت

GM اول تا سوم قرار دارند. با توجه یها در رتبه 77/1، و 84/1، 11/1 ترتیببه تبیین یببا ضر

افیزایش بیشیتر، کیود مرتبیه یک دریافت علتبه یاهیمرحله از رشد، پوشش گ یندر ا ینکهبه ا

و اثیر خیاک کیاهش یشآن افیزا ینگیسیبز یو سطح مزرعه را فراگرفت و از طرفی داشت رشد

NDVI شیاخص که( نشان دادند 2199همکاران ) و شیور. آمد دست به ای یجهنت ننیچ ،داشت

کلیی طیور بیه . [26] محصیول ذرت بیود یتیروژن ، قادر به برآورد مقیدار ن 81/1 یینتب یببا ضر

مرحلیۀ در NRIو شیاخص برگی هشترشد مرحلۀدر CIتوان گفت شاخص میبراساس نتای

دست آمدند. بهها برای تشخیص تنش نیتروژن اخصترین ش مناسب ظهور گل آذین نررشد

NDVI شاخصبا VTو V8در مراحل رشد برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت .7شکل

1. Triangular Vegetation Index

Page 13: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

970 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

NRI شاخصبا VTو V8در مراحل رشد برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت .8شکل

MTVI2 صشاخبا VTو V8برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت در مراحل رشد .1شکل

CI شاخصبا VTو V8در مراحل رشد برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت .10شکل

Page 14: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 976

GM شاخصبا VTو V8در مراحل رشد برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت .11شکل

گیری نتیجه

تیی قابلو دار تیروژن ینکودهیای روییۀ بیی با توجه به ضرورت کاهش مخاطرات ناشی از مصیرف

تشیخیص یبیرا برمخیر یغ، و عیسیر نیوین، یروشی عنیوان بیه فناوری سینجش از دور هیوایی

عنوان راهکاری بیرای بهمنظور تشخیص تنش نیتروژن گیاه ذرت ها، این پژوهش به تغییرپذیری

ند از: ا . نتای کلی این پژوهش عبارتگرفتتعیین نیاز کودی گیاه انجام

مرحلیۀ شده در هیر دو یتروژن گیاه با افزایش مقدار کود نیتروژن اعمالمقدار کلروفیل و ن -

مقیدار نیتیروژن و کلروفییل ،نید گرفتگیاهانی که تحت تنش نیتروژن قیرار رشد افزایش یافت.

دیده دارند. نسبت به گیاهان غیر تنشکمتر

، 67/1، 77/1تبییین رگرسیون درجیه دو بیا ضیریب ۀبرگی، معادل رشد هشت مرحلۀدر -

بیشییترین دارای CIو NDVI ،NRI ،MTVI2 یهییا شییاخصیییب بییرای ترت بییه 88/1و 86/1

های رگرسییونی بیود. همچنیین بیرای مدلدیگر همبستگی برای برآورد درصد نیتروژن در بین

ترین همبستگی را برای برآورد درصد نیتروژن داشت. یشتوانی ب ۀمعادل GMشاخص

رگرسیونی درجه معادلۀ GMو NDVI ،CI یها شاخصبرای آذین نر گلظهور مرحلۀدر -

همبستگی برای برآورد درصد بیشترین دارای 77/1و 70/1، 84/1ترتیب بهتبیین دو با ضریب

توانی و لگاریتمی بیا ضیریب ۀهر دو معادل MTVI2و NRIنیتروژن بود. همچنین برای شاخص

. دادندنشان همبستگی را برای برآورد درصد نیتروژن بیشترین 70/1و 11/1همبستگی

بیا ضیریب GM، و CI ،MTVI2هیای برگی، شاخص رشد هشت مرحلۀبراساس نتای ، در -

ها برای تشخیص تنش نیتیروژن ترین شاخص مناسب 81/1، و 86/1، 88/1ترتیب همبستگی به

گیاه ذرت بودند.

Page 15: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

977 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

بیرای قابلیت کافی را ی هوایی سنجش از دور چندطیف رو آمده دست با توجه به نتای به -

تحیت بررسیی گیاه ذرت در منطقه و شیرایط دار تشخیص تغییرپذیری و تنش در کود نیتروژن

دارد.

سپاسگزاری

کشیاورزی دانشیگاه آزاد اسیالمی واحید دانشیکدة دکتری تخصصی مصیوب رسالۀ این مقاله از

فرشیاد دکتیر آقیای از انی را قیدرد مراتیب نویسندگان مقالهاستخراج شده است. پیشوا -ورامین

. از دنی دارمحترم گروه زراعت تحصیالت تکمیلی استادان همچنین و گروه قوشچی مدیر محترم

تصیویربرداری هیوایی و تجهییزات نیتیأم تحقیقات فنی و مهندسیی کشیاورزی بابیت ۀمؤسس

تیرم )مسیئول مح مهندس ذاکیری آقایان از شود. همچنین علمی و فنی تشکر می یها ییراهنما

همکیاری در ایین بیرای ابراهیمیی حمیدرضیا مهنیدس و اجیکت مهندس آزمایشگاه دانشگاه(،

تجارب ارزنیده ارائۀ زراعی و زمین برای تأمین حاجیان محمد مهندس آقای از ویژه به وپژوهش

.شود یمصمیمانه سپاسگزاری

Page 16: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 978

منابع

ورزی دقیق )مزاییا، فنی، کشا -گزار علمی». (9916) ، جاللکفاشانو نیکروز؛باقری، [.9]

تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. ۀسسؤکرج: م ،«(ها فرصتو ها چالش

سیستم پاشش نرخ متغیر کود نیتروژن میایع توسعۀ طراحی و ». (9911یکروز )باقری، ن [.2]

هیای دکتیری گیروه مهندسیی مکانییک ماشیین ، رسیالۀ «ای با استفاده از تصیاویر میاهواره

طبیعی دانشگاه فناوری کشاورزی، پردی کشاورزی و منابعمهندسی و دانشکدة کشاورزی،

.تهران

، محبوبیه زاهید و ، مهیدی؛ کالتیه افشین؛ سلطانی، سراله؛ گاشی، ؛سادات حسینی، رقیه [.9]

ۀنشیری ،«مصرف نیتروژن در ارقام گنیدم کارایی یها شاخصاثر کود نیتروژن بر ». (9912) .911-916 ، ص2 ،99، جلد ایران زراعی های پژوهش

نوروزی. ،دقیق کشاورزی. (9910یدرضا )، سکلور طباطبایی [.4]

پاییدار تولیید .(9912)، عبدالمجیید دامغیانی مهیدوی و زند، اسکندر؛ لیرضا؛ع کوچکی، [.0] مرکز نشر دانشگاهی.تهران: ،(عمومی زراعت) زراعی محصوالت

رد کشیاورزی محصیوالت برای کود مصرف بهینۀ توصیۀ(. 9914ملکوتی، محمدجعفر ) [.6]مبلغان. ،چ سوم ،ایران

.تهران دانشگاه انتشارات: تهران ،مخاطرات دانش(. 9914) ابراهیم مقیمی، [.7]

و خیاک حاصیلخیزی غیذایی، عناصر مدیریت بر ای مقدمه. (9919) اظممجد، ک هاشمی [.8] .آییژ ،ویرایش هفتم ،کودها

آماری های طرح(. 9977؛ مصطفی )زاده یولو ؛ رضائی، عبدالمجید؛ یزدی صمدی، بهمن [.1] انتشارات دانشگاه تهران.تهران: چ دوم، ، کشاورزی های پژوهش در

[10]. Bagheri, N. (2016). “Development of a high-resolution aerial remote sensing

system for precision agriculture”, International Journal of Remote Sensing,

38(8), pp: 2053-2065.

[11]. Bagheri, N.; & Bordbar. M. (2014). “Solutions for fast development of

precision agriculture in Iran”, Agric Eng Int: CIGR Journal, 16(3), pp: 119-123. [12]. Bagheri, N.; Ahmadi, H.; Alavipanah, S.K.; & Omid, M. (2013).

“Multispectral remote sensing for site-specific nitrogen fertilizer management,

Brazilian Journal of Agricultural Research, 48(10), pp: 1394-1401. [13]. Bagheri, N.; Ahmadi, H.; Alavipanah, S.K.; & Omid, M. (2012). “Soil-line

vegetation indices for maize nitrogen content prediction”, International

Agrophysics, 26(2), pp: 103-108.

Page 17: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

971 ...تشخیص تنش نیتروژن اضافی گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی

[14]. Bajwa, S.G. (2006). “Modeling rice plant nitrogen effect on canopy

reflectance with partial least square regression (PLSR)”, The Information &

Electrical Technologies Division of ASABE.

[15]. Corti, M.; Cavalli, D.; Cabassi, G.; Vigoni, A.; Degano, L.; & Gallina, P.M.

(2019). “Application of a low-cost camera on a UAV to estimate maize

nitrogen-related variables”, Precision Agriculture, 20(1), pp: 1-22.

[16]. Devadas, R.; Lamb, D.W.; Simpfendorfer, S.; & Backhouse, D. (2009).

“Evaluating ten spectral vegetation indices for identifying rust infection in

individual wheat leaves, Precision Agriculture, 10, pp: 459-470.

[17]. Gianquinto, G.; Orsini, F.; Fecondini, M.; Mezzetti, M.; Sambo, P.; & Bona,

S. (2011). “A methodological approach for defining spectral indices for

assessing tomato nitrogen status and yield”, European Journal of Agronomy, 35

(2011), pp: 135– 143. [18]. Gitelson, A.A.; Merzlyak, M.N.; & Chivkunova, O.B. (2001). “Optical

properties and nondestructive estimation of anthocyanin content in plant leaves”,

Photochemistry and Photobiology, 74, pp: 38–45.

[19]. Krienke, B.; Ferguson, R.B.; Schlemmer, M.; Holland, K.; Marx, D.; &

Eskridge, K. (2017). “Using an unmanned aerial vehicle to evaluate nitrogen

variability and height effect with an active crop canopy sensor”, Precision

Agriculture, 18(6), pp: 900–915.

[20]. Li, Y.; Chen, D.; Walker, C.N.; & Angus, J. F. (2010). “Estimating the

nitrogen status of crops using a digital camera”, Field Crops Research, 118(3),

pp: 221–227. [21]. Lin, F. F.; Qiu, L.F.; Deng, J.S.; Shi, Y. Y.; Chen, L. S.; & Wang, K. (2010).

“Investigation of SPAD Meter-Based Indices for Estimating Rice Nitrogen

Status”, Computers and Electronics in Agriculture, 71, pp: 60–65. [22]. Noh, H.; & Zhang, Q. (2012). “Shadow effect on multi-spectral image for

detection of nitrogen deficiency in maize”, Computers and Electronics in

Agriculture, 83, pp: 52–57.

[23]. Reum. D.; & Zhang. Q. (2007). “Wavelet based multi-spectral image analysis

of maize leaf chlorophyll content”, Journal of Computers and Electronic in

agriculture, 56, pp: 60-71.

[24]. Rorie, R.L.; Purcell, L. C.; Mozaffari, M.; Karcher, D. E.; King, C. A.;

Marsh, M. C.; & Longer, D. E. (2011). “Association of “Greenness” in Maize

with Yield and Leaf Nitrogen Concentration”, Agronomy Journal, 103(2), pp:

529–535. [25]. Rouse, J.W.; Hass, R.H.; Schell, J.A.; Deering, D.W.; & Harlan, J.C. (1974).

Monitoring the vernal advancements and retrogradation of natural vegetation,

Type III, Final Report; NASA/GSFC: Greenbelt, MD, USA. [26]. Shaver, T.M.; Khosla, R.; & Westfall, D.G. (2011). “Evaluation of two crop

canopy sensors for nitrogen variability determination in irrigated maize”,

Precision Agriculture, 12, pp: 892-904.

Page 18: 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم ... · 969-981 ص /9911 ناتسبات ،2 ةرامش ،7 ةرود /)قباس تارطاخم

9911 تابستان، 2، شمارة 7/ دورة مخاطرات سابق( دانشمدیریت مخاطرات محیطی ) 981

[27]. Smith, A. M.; Bourgeois, G.; Teillet, P. M.; Freemantle, J.; & Nadeau, C.

(2008). “A comparison of. NDVI and NDVI2 for estimating LAI using CHRIS

imagery: a case study in wheat”, Canadian Journal of Remote Sensing, 34(6),

pp: 539-548.

[28]. Stafford, J. V. (2000). “Implementing precision agriculture in the 21st

century”, Journal of Agricultural Engineering Research, 76, pp: 267–275.

[29]. Wang, H.; Krogh Mortense, A.; Mao, P.; Boelt, B.; & Gislunm, R. (2019).

“Estimating the nitrogen nutrition index in grass seed crops using a UAV-

mounted multispectral camera”, International Journal Remote Sensing.

doi.org/10.1080/01431161.2019.1569783.

[30]. Warren, G., Metternicht, G. (2005). Agricultural applications of high-

resolution digital multispectral imagery: Evaluating within-field spatial

variability of canola (Brassica napus) in Western Australia, Photogrammetric

Engineering and Remote Sensing, 71, pp: 595–602. [31]. Xie, Q.; Dash, J.; Huang, W.; Peng, D.; Qin, Q.; Mortimer, H.; Casa, R.;

Pignatti, S.; Laneve, G.; Pascucci, S.; Dong, Y.; & Ye, H. (2018). “Vegetation

Indices Combining the Red and Red-Edge Spectral Information for Leaf Area

Index Retrieval”, 11(5), pp: 1482-1493.

[32]. Xue. L., Yang, L. (2008). “Recommendations for nitrogen fertilizer

topdressing rates in rice using canopy reflectance spectra”, Biosystems

Engineering, 100, pp: 524-534.

[33]. Zaman Allah, M.; Vergara, O.; Araus, J.L.; Tarekegne, A.; Magorokosho, C.;

Zarco, P.J.; Hornero, A.; Hernandez Alba, A.; & Cairns, J. (2015). “Unmanned

aerial platform based multi spectral imaging for field phenotyping of maize”, Plant Methods, pp: 11-35.

[34]. Zhao, D.; Reddy, K. R.; Kakani, V. G.; Read, J. J.; & Carter, G. A. (2003).

“Maize (Zea mays L.) growth, Leaf pigment concentration, photosynthesis and

leaf hyperspectral reflectance properties as affected by nitrogen supply”, Plant

Soil, 257, pp: 205-217.