تشخیص تنش نیتروژن گیاه ذرت و مخاطرات آن با استفاده از تصویربرداری چندطیفی هوایی به وسیله پهپاد

یکی از مخاطرات اصلی در بخش کشاورزی، استفاده بی رویه از کودهای نیتروژن دار است. مصرف بیش از حد این کودها علاوه بر افزایش هزینه های تولید، سبب آلودگی محیط زیست و افزایش خطر برای سلامت انسان می شود. بهبود کارایی مصرف نیتروژن در گرو پایش وضعیت نیتروژن گیاه در مراحل مختلف رشد و اعمال مقدار کافی کود در زمان و مکان مناسب است. با توجه به ضرورت کاهش مخاطرات مصرف بی رویه کودهای نیتروژن دار، این پژوهش به منظور تشخیص تنش کود نیتروژن گیاه ذرت با استفاده از فناوری نوین، سریع و غیرمخرب سنجش از دور چندطیفی هوایی با پهپاد انجام گرفت. آزمایش در یک مزرعه ذرت به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار و چهار تیمار کود اوره در چهار سطح شامل کمبود (شاهد، صفر درصد)، محدوده بحرانی (50 درصد)، حد کفایت (100 درصد) و مقدار بیش از حد (سمی، 150 درصد) اجرا شد. کود اوره همراه با آب آبیاری در دو مرحله رشد هشت برگی و ظهور گل آذین نر اعمال شد. در این مراحل از رشد گیاه، تصویربرداری چندطیفی هوایی در محدوده طیفی مریی-مادون قرمز نزدیک انجام گرفت. برای نمونه برداری های زمینی، در هر دو مرحله رشد، از هر تیمار 10 بوته ذرت به صورت تصادفی انتخاب شد. برای هر نمونه ابتدا مقدار کلروفیل آن مشخص و سپس مقدار نیتروژن از روش کجلدال تعیین شد و تصاویر پس از برداشت پردازش شدند. شاخص های پوشش گیاهی NDVI ، NRI، MTVI2، CI، GM که با سبزینگی گیاه، مقدار کلروفیل و نیتروژن آن مرتبط بودند، محاسبه شدند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از بررسی روابط متغیرهای شاخص های تنش غلظت نیتروژن با کلروفیل در برگ از طریق برازش مدل های رگرسیون انجام گرفت. نتایج نشان داد که شاخص ها با مقدار نیتروژن همبستگی داشتند و شاخص CI در مرحله رشد هشت برگی با 88/0= R2 و شاخص NRI در مرحله رشد ظهور گل آذین نر با 90/0= R2 مناسب ترین شاخص ها برای تشخیص تنش نیتروژن بودند.