کد خبر : 346368
زمان انتشار : 10:15:00 - 1398/12/27
پایگاه خبری محیط زیست ایران
پایش مقدار نیتروژن گیاهان به کمک پهپاد
گیاهان مختلف، برای رشد و نمو متعادل و تولید محصول مناسب، به رطوبت کافی و عناصر غذایی مختلف نیاز دارند. نیتروژن که یکی از مهم ترین این عناصر است، بایستی به طور مرتب مورد پایش قرار گیرد و کسری آن در خاک، از طریق کوددهی جبران شود. محققان کشور برای انجام چنین پایشی از پهپاد استفاده کرده اند.

به گزارش پایگاه خبری محیط زیست ایران، و با توجه به رشد روزافزون جمعیت دنیا و جایگاه ویژه ای که محصولات کشاورزی در برنامه غذایی انسان ها دارند، افزایش تولید آن ها به گونه ای که کمترین ضرر را برای محیط زیست داشته باشند بسیار حائز اهمیت است. از عوامل محرک رویشی محصولات کشاورزی می توان به نیتروژن و رطوبت خاک اشاره کرد.

معمولاً دو تا پنج درصد از وزن خشک یک گیاه را نیتروژن تشکیل می دهد و بر این اساس این عنصر بایستی به قدر کافی در اختیار گیاه قرار گیرد. بدین منظور لازم است میزان نیتروژن گیاه به طور مرتب پایش شده و مقادیر مورد نیاز گیاه از طریق کوددهی به خاک تأمین شوند.

برای فهمیدن مقادیر نیتروژن موجود در برگ های گیاه، به گفته متخصصان روش های مختلفی وجود دارند که عمدتاً به نمونه برداری از برگ و همچنین استفاده از نیروی انسانی وابسته هستند. اما وجود مشکلاتی نظیر پرزحمت بودن جمع آوری نمونه ها، کافی نبودن تعداد آن ها، طولانی و پرهزینه بودن تجزیه وتحلیل نمونه ها، محدود بودن نتیجه به نقاط نمونه برداری و نداشتن دید همه جانبه از مزرعه، بازدهی این روش ها را پایین می آورد. برای رفع این مشکلات، روش های مختلفی ابداع شده اند که استفاده از تکنیک های سنجش از دور و تصاویر هوایی، جزو آن ها به حساب می آیند که البته خود به تمهیدات خاصی نیاز دارند.

محققان کشور، در راستای رفع مشکلات موجود در این راه و به منظور کاربردی کردن استفاده از تصاویر هوایی برای سنجش نیتروژن موجود در گیاهان از راه دور، پژوهشی را طرح ریزی و اجرا کرده اند.

در این پژوهش که توسط محققانی از دانشگاه شهید چمران اهواز و دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام شده است، مقدار نیتروژن و کلروفیل گیاه نیشکر از طریق تحلیل تصاویر دیجیتال هوایی سنجیده شده است.

برای انجام این تحقیق، پژوهشگران فوق از کوادکوپتر استفاده کرده و از فواصل پنج و 10 متری از روی مزارع نیشکر واحد دعبل خزاعی شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی و در دوره های رشدی مختلف، عکس برداری هوایی کردند و هم زمان میزان نیتروژن و کلروفیل واقعی برگ این گیاهان نیز با استفاده از نمونه برداری اندازه گیری شد. این داده ها سپس در کنار یکدیگر قرار گرفتند و از این طریق شاخص های رنگی مربوط به تشخیص میزان نیتروژن گیاه از روی تصویر مشخص شدند.

نتایج این پژوهش نشان داد که با استفاده از معادلات به دست آمده، به خوبی می توان با عکس برداری هوایی از مزارع نیشکر و سپس تجزیه وتحلیل این عکس ها، میزان نیتروژن و کلروفیل این گیاه را تشخیص داد و در صورت نیاز، نسبت به تأمین آن اقدام کرد.

در این خصوص، حسن مسعودی، محقق و استادیار گروه مهندسی بیوسیستم دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز و همکارانش می گویند: «معادلات رگرسیونی ارائه شده در این تحقیق، دارای عملکرد قابل قبولی در تخمین میزان نیتروژن و کلروفیل برگ از تصاویر ارتفاع های ۵ و ۱۰ متر هستند. هرچند به دلیل وجود تطابق بهتر، تصویربرداری از ارتفاع ۱۰ متر نتیجه بهتری را به دست می دهد».

این محققان پیشنهاد داده اند «جهت تکمیل این پژوهش و ارائه سامانه جامع در خصوص تخمین نیتروژن مزارع نیشکر با تصویربرداری هوایی، ضروری است تصویربرداری در ارتفاعات بالاتر از ۱۰ متر نیز در زمان رسیدن محصول نیشکر و با دوربین های چند طیفی صورت گیرد، ضمن این که برای رسیدن به نتایج قوی تر، تأثیر عواملی مانند سرعت و جهت پرواز کوادکوپتر و شرایط جوی بر نتایج تخمین نیتروژن بررسی شود».

به علاوه مسعودی و همکارانش در نتایج علمی پژوهشی این مطالعه که در نشریه «مهندسی زراعی» منتشر کرده اند، توصیه کرده اند که «می توان از این نوع سامانه ها با الگوریتم های پردازش تصویر قوی تر برای تعیین پارامترهای دیگری نظیر عملکرد محصول، برآورد نیاز آبی گیاه و حتی تشخیص بیماری ها و آفات نیز استفاده کرد».

نشریه مهندسی زراعی که به انتشار یافته های فوق پرداخته است، متعلق به دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز است.

[mediaout][mediaout]

[aparat][aparat]