تعیین زمان آبیاری گیاه فلفل قلمی با استفاده از روش کامپیوتری

مشکل کمبود آب از مهمترین مشکلات کشاورزی در ایران است، لذا استفاده صحیح و به موقع از منابع آبی ضروری می باشد. یکی از استراتژی ها در زمینه استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی برنامه ریزی آبیاری محصولات کشاورزی می باشد. برنامه ریزی آبیاری به معنای مشخص کردن زمان آبیاری و مقدار آب لازم در هر نوبت آبیاری در طول دوره رشد گیاه است. در این تحقیق به منظور تعیین زمان آبیاری از شاخص تغییر رنگ برگ فلفل در اثر کاهش رطوبت خاک استفاده شده است. تا کنون برای مشخص کردن برخی از پارامترهای زراعی از روش سنجش تغییرات رنگ میوه و برگ گیاهان با استفاده از پردازش تصویر دیجیتال پژوهش هایی انجام گرفته است ولیکن برای ارتباط بین رنگ برگ و رطوبت خاک که موضوع این پایان نامه هست هیچ سابقه ای در دسترس قرار نگرفت لذا می توان تصور نمود این تحقیق اولین پژوهش در زمینه موضوع فوق میباشد.

به منظور بررسی اثر تنش آبی بر رنگ برگ گیاه فلفل قلمی، از گلدان های پلاستیکی و نشاهای فلفل قلمی دیماز استفاده گردید. پارامترهای اندازه گیری شده شامل رنگ برگ گیاه و رطوبت خاک بودند. روزانه از برگ ها عکس برداری بعمل آمد و در نهایت آنالیز رنگ برگ ها توسط برنامه فتوشاپ 2015 انجام و از سیستم رنگی BAL استفاده شد.آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی، با پنج تیمار شامل تنش رطوبتی10، 30 و 50 درصد، آبیاری کامل و تیمار بدون آبیاری در چهار تکرار به منظور برنامه ریزی آبیاری انجام شد. (تیمار بدون آبیاری به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد.) تنش آبی طی دوره رشد گیاه از زمان استقرار نشاءها (سه هفته پس از نشاءکاری) تا زمان برداشت محصول به مدت 52 روز به تیمارها اعمال شد.

یافته ها نشان داد که به طور کلی با تغییر رطوبت خاک، تغییراتی در بازتاب طبیعی رنگ برگ گیاه ایجاد می شود و هر چه رطوبت خاک کمتر شود، رنگ برگ تیره تر می گردد و این تغییرات بر المانهای سیستم رنگی lab تاثیر می گذارد.

سیستم رنگی LAB با ضریب همبستگی بالاتر از 94 درصد می تواند به عنوان یک سیستم کارآمد در بررسی تغییرات رنگی برگ و تعیین زمان آبیاری به کاربرده شود، . از مزایای این روش، می توان به حجم عملیات محاسباتی مناسب و دقت بالای نتایج آن اشاره نمود. بالا بردن دقت در این روش و بررسی امکان کاربردی کردن آن نیاز به تحقیقات بیشتر دارد و سادگی و در عین حال هزینه پایین این روش می تواند عامل توجیه کننده خوبی در ادامه بررسی ها و استفاده از آن محسوب شود. . به طور قطع، با توسعه تحقیقات در سیستم پیشنهادی اعم ازبه کارگیری تجهیزات آزمایشگاهی و نیز روش های عددی دقیق تر می توان به نتایج قابل قبولی در زمینه تخمین زمان دقیق آبیاری دست یافت. از طرفی از سه مدل درختی QUEST, C5 و CHAID که الگوریتم های درخت تصمیم هستند، جهت پیش بینی کلاسهای رطوبتی خاک استفاده شد. نتایج حاصله نشان داد که مدل درختی C5 دقت بالاتری نسبت به مدلهای دیگر دارد و دقت پیش بینی کلاسهای رطوبتی خاک توسط این مدل برای سیستم BAL، 86 درصد است