بهره‌گيري از حسگر GreenSeeker در سنجش شاخص سطح كانوپي گياه ذرت

Implementation of the GreenSeeker sensor for measuring canopy leaf area index of corn

اخيراً استفاده از حسگر GreenSeeker به دليل دقت و سرعت مناسب در تشخيص شاخص سبزينگي مورد توجه بسياري از كشاورزان قرار گرفته‌است. هدف اصلي اين پژوهش، بررسي قابليت اين حسگر در اندازه‌گيري شاخص سبزينگي و امكان جايگزيني آن نسبت به روش‌هاي متداول است. در اين پژوهش، مقدار سطح كل برگ‌هاي كانوپي‌ها به روش پردازش تصوير اندازه‌گيري شد و بهترين تابع جداسازي كانوپي گياهي از خاك، G-R به دست آمد. با تحليل نتايج، همبستگي مناسبي بين شاخص سبزينگي و سطح بالايي كانوپي‌ها به دست آمد (0/84=R2). نتايج نشان داد كه بين اين دو شاخص به دست آمده از اين حسگر و دستگاه كلروفيل‌سنج مدل SPAD-502 همبستگي مناسبي (0/82=R2) وجود دارد و اين حسگر قابليت مناسبي در اندازه‌گيري مقدار سبزينگي گياه دارد. در بررسي اثر مواد آلي سطحي، ريشه ميانگين مربعات خطاي حاصل از مواد سطحي بر خروجي حسگر 0/048 به دست آمد كه نشان مي‌دهد اين مواد تأثير قابل توجهي بر خروجي حسگر ندارند. از آنجايي كه هر كدام از محصولات داراي بازتاب ويژه‌اي در محدوده باند طيفي قرمز و مادون قرمز هستند بنابراين مدل به دست آمده در اين پژوهش تنها مختص ذرت بوده و براي ساير محصولات لازم است به طور جداگانه مدل مربوطه استخراج گردد. در انتها ميتوان چنين نتيجه‌گيري كرد كه حسگر GreenSeeker اگر در دوره سبزينگي گياه مورد استفاده قرار گيرد، قابليت مناسبي در سنجش سطح كل برگ و سبزينگي گياه خواهد داشت و به وسيله آن مي توان مقايسه مناسبي بين سطح پوششي گياهان در مزارع مختلف انجام داد.

Recently, optical GreenSeeker sensor, because of its accuracy and user friendly, has attracted the attention of many farmers to use it for measuring Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The main objective of this study was to measure the total leaf area of plants using this optical sensor and investigate the possibility of using this sensor instead of conventional methods. The images of all plots were recorded using camera and the G-R (Green-Red) was determined as a best function to distinguish soil from the leaf. Based on the Results, an appropriate relationship between total leaf area and NDVI was obtained (R2=0.84). Results of comparing Greenseeker and chlorophyll meter SPAD-502 indicated a promising accuracy of the Greenseeker sensor (R2=0.82) in measuring the plant chlorophyll. The root mean square error resulted from the effect of organic matter on sensor output was found to be 0.048. It must be noted that every product has a specific reflection in the red and infrared bandwidth, so the model obtained in this study just can be used for corn. For the other crops it is necessary to develop specific models. Finally, it is concluded that the GreenSekeer sensor can be used to determine the total top area of canopy and it provides the possibility of comparing the total leaf area of canopy between fields.