مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی

امروزه استفاده از اطلاعات ماهواره‌ای و تکنولوژی سنجش از دور به‌عنوان ابزاری کارآمد در بیشتر کشورهای جهان به‌منظور بررسی، شناسایی و مدیریت منابع زمینی و در کشاورزی دقیق به صورت گسترده مطرح است. از جمله مواردی که اطلاعات ماهواره‌ای می‌تواند به‌عنوان تأمین‌کننده اطلاعات پایه و به‌هنگام برای استفاده در برنامه‌ریزی مورد توجه قرار گیرد تهیه نقشه‌های پوشش گیاهی، برآورد اراضی آبیاری و تعیین برخی از شاخص‌های بیولوژیک به‌ویژه در برآورد سطح زیر کشت محصولات عمده کشاورزی است. در این پژوهش با استفاده از داده‌های لندست ۸، پنج شاخص گیاهی رایج شامل (DVI, NDVI, NIR, PD۳۲۱, SAVI) به‌منظور برآورد زی‌توده و میزان عملکرد ذرت بررسی شد. منطقه مورد مطالعه دشت فراهان واقع در استان مرکزی است و نمونه‌برداری‌های زمینی در پنج مزرعه در پنج بازدید متناظر با تاریخ‌های گذر لندست ۸ از منطقه انجام گرفت. نتایج بیانگر همبستگی بالای شاخص NDVI برای بازدیدهای اول، شاخص PD۳۲۱ برای بازدید دوم، NIR برای بازدید سوم، DVI برای بازدید چهارم و در نهایت SAVI برای بازدید پنجم به‌ترتیب برابر با ۰/۷۳، ۰/۵۸، ۰/۶۷، ۰/۶۲ و ۰/۷۳ است. در ضمن در اوایل کشت ذرت علوفه‌ای که پوشش گیاهی کم است، شاخص NDVI با ضریب همبستگی قابل قبولی (۰/۷۵)، زی‌توده را برآورد کرد، ولی در آخرین بازدید که پوشش گیاهی به حداکثر خود رسید، این شاخص SAVI بود که با ضریب همبستگی بالایی (۰/۷۳)، زی‌توده را برآورد کرد. نتایج پژوهش بیانگر دقت قابل قبول روش استفاده شده بود. دقت این روش برای دوره‌های میانی رشد بهتر از دوره‌های ابتدایی رشد گیاهان است. پس توصیه می‌شود که به‌جای استفاده از یک شاخص گیاهی برای کل دوره رشد از شاخص مطلوب برای آن مرحله از رشد گیاه استفاده شود.

محتوای رطوبت نسبی (RWC) در گیاهان یکی از مهم‌ترین پارامترهای بیوشیمیایی است و کمبود آن کارایی فتوسنتز و بهره‌وری محصول را محدود می‌کند. گزارش‌های علمی در مورد استفاده از طیف‌سنجی در تشخیص تنش خشکی برای گیاه کنجد بسیار نادر است. در این پژوهش، امکان شناسایی تنش خشکی در دو ژنوتیپ حساس (ناز تک شاخه) و مقاوم (یکتا) با پیش‌بینی RWC در برگ کنجد در شرایط تنش آبی با استفاده از شاخص‌های طیفی بررسی شد. از شاخص‌های طیفی توسعه‌یافته در قالب نسبت/تفاوت بازتاب به‌دست آمده از طیف بازتابش، محدود به ناحیه (VIS/NIR (۴۰۰-۱۱۰۰ nm استفاده‌ شد. صد و پنجاه گلدان از هر یک از دو ژنوتیپ به طورتصادفی به سه گروه مساوی تقسیم شدند. گلدان ها در پتانسیل مکشی خاک ۰/۱- (آبیاری خوب)، ۱- (تنش متوسط)، و ۱/۵- مگاپاسکال (تنش شدید) آبیاری شدند. سپس طیف‌سنجی بازتابشی از برگ‌های هر گلدان، در ناحیه نور مرئی و مادون قرمز نزدیک تهیه شد. RWC برگ نیز اندازه¬ گیری‌شد. در اکثر موارد، روابط خطی بین RWC  و میانگین سه باند طیف بازتابشی برگ شامل: سبز (۵۲۰ تا ۵۶۵ نانومتر)، قرمز (۵۸۰ تا ۷۶۰ نانومتر) و مادون‌قرمزنزدیک (۷۶۰ تا ۹۰۰ نانومتر)، و همچنین شاخص‌های‌ پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) و نسبت‌های طیفی (SR) استخراج شده از طیف بازتابشی، به¬دست آمد. نتایج نشان داد که میانگین بازتابش منطقه قرمز با ضرایب تبیین ۰/۸۰ و ۰/۷۸ و RMSE  ۴/۵۸ و ۲/۵۱، شاخص NDVI۳ با ضرایب تبیین ۰/۸۰ و ۰/۷۹ و RMSE ۳/۸۴ و ۲/۵۱ و همچنین نسبت SR با ضرایب تبیین ۰/۸۴ و ۰/۷۶ و RMSE  ۳/۴۰ و ۲/۶۶ به‌ترتیب برای دو ژنوتیپ یکتا و ناز تک‌شاخه، بهترین نتایج را برای پیش‌بینی محتوای رطوبت نسبی برگ ارائه دادند بنابراین، طیف‌سنجی VIS/NIR روشی سریع، تاحدی دقیق و غیرمخرب برای تشخیص شرایط آبی کنجد است. در شرایط تنش آبی، تغییرات شدیدتر RWC برگ در ژنوتیپ "یکتا" در مقایسه با "ناز تک شاخه" منجر به عملکرد بهتر شاخص‌های طیفی بازتابشی در تخمین محتوای رطوبت نسبی برگ در این ژنوتیپ شد. نتایج ارائه شده می‌تواند منجر به توسعه یک ابزار قابل‌حمل برای تشخیص سریع و غیرمخرب RWC برگ کنجد شود.