ارزيابي تكنيك پردازش تصوير در تخمين ازت و عملكرد گياه برنج و مقايسه آن با روش هاي متعارف

Evaluation of Image Processing Technique for Measuring of Nitrogen and Yield in Paddy Rice and Comparing it with Standard Methods

تامين دقيق و به موقع ازت گياهان در كوددهي مزارع مستلزم بكارگيري روش هاي جديد و كم هزينه در كشاورزي دقيق است. به منظور تعيين ازت مورد نياز گياه برنج در زمان خوشه دهي آن، آزمايشي با استفاده از سه روش پردازش تصوير، كژلدال و دستگاه كلروفيل متر، در قالب طرح بلوك-هاي كامل تصادفي با سه تكرار و چهار تيمار در سال 1389 در مركز تحقيقات برنج تنكابن اجرا شد. تيمارهاي آزمايشي سطوح مختلف كوددهي (اوره %46 ازت) بودند. در زمان خوشه دهي گياه برنج با استفاده از يك دوربين ديجيتال از بوته هاي برنج بصورت عمودي عكسبرداري و توسط روش پردازش تصاوير آناليز شدند. همزمان توسط دستگاه كلروفيل متر SPAD-502 شاخص كلروفيل برگ گياه اندازه گيري شد و همچنين با استفاده از روش آزمايشگاهي كژلدال درصد ازت برگ گياه نيز تعيين گرديد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان دادند كه ميان هر سه روش تعيين ازت گياه همبستگي بالايي وجود دارد. همچنين ميزان همبستگي ميان هر سه روش تعيين ازت گياه و عملكرد محصول تقريباً يكسان مي باشد. در مجموع به نظر مي رسد كه روش پردازش تصوير مي تواند پتانسيل بالايي در مديريت ازت مزارع داشته باشد، از طرفي ديگر اين روش نسبت به دو روش ديگر كم هزينه تر، سريع تر و همچنين غيرمخرب مي باشد.

In order to use new and low cost methods in precision agriculture, nitrogen should be supplied for plants on time and precisely. For determining the required nitrogen of paddy rice in the clustering stage, a series of experiments were conducted using three different methods of: image processing, kjeldahl and chlorophyll meter set (SPAD-502), in a randomized complete block design with three replications during 2010 at Rice Research Center of Tonekabon, Iran. Four experimental treatments were different level of fertilizer (Urea with 46% nitrogen). In the clustering stage, some images from rice plants were taken vertically by a digital camera and were analyzed using image processing technique. Simultaneously the chlorophyll index of plants was measured by SPAD-502 chlorophyll meter set and the percentage amount of nitrogen was measured using of the so called kjeldahl laboratory method. The results showed that the three methods of determining nitrogen of rice plant were highly correlated. Moreover, the correlation among the three methods and crop yield were almost the same. In general, the method of image processing could have a high potential for nitrogen management in the field, while this method was low-cost, faster and also nondestructive in comparison to the other methods.