به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « کشاورزی دقیق » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • سلمان رنجبری، محمدرضا ملکی*، فرزاد محمدی، جلال خدائی، کاوه ملازاده

    اندازه گیری دبی جرمی بذر و کود در لوله سقوط خطی کارها یکی از ضروریات برای تشخیص میزان مصرف نهاده است. در پژوهش حاضر یک سامانه ی غیرتماسی خازنی برای پایش دبی جرمی مواد دانه ای در کارنده های بذر و کود اجرا شد. این مجموعه شامل یک مکانیسم تغذیه مجهز به موزع غلتکی شیاردار بود که سامانه اندازه گیری خازنی در یک لوله سقوط قرار گرفته شد. این مجموعه روی یک پایه ارتعاشی نصب شد تا شرایط مزرعه را در طول اندازه گیری شبیه سازی کند. سپس کود تریپل سوپرفسفات در 5 نرخ جریان جرمی از 22/1±42/3 تا 95/0± 3/19 گرم بر ثانیه، بذر گندم در 8 نرخ جریان جرمی از 23/0± 55/2 تا 86/0±02/19 گرم بر ثانیه و بذر یونجه در 7 نرخ جریان جرمی از 02/0± 42/0 تا 08/0±6/1 گرم بر ثانیه در مدت زمان 30 ثانیه برای هر نرخ در لوله سقوط خطی کار در هردو حالت استاتیکی و دینامیکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که جریان جرمی به طور موثر با سیگنال های حسگر برای هر سه نوع مواد مورد بررسی همبستگی دارد. با این وجود حسگر خازنی نتوانست تغییرات لحظه ای نرخ جریان جرمی در یک نرخ مشخص را متناسب با تغییرات ترازوی دیجیتال اندازه گیری کند. این پدیده قابل پیش بینی بود، زیرا به ماهیت ترازوی دیجیتال نسبت داده می شود که همیشه با تاخیر اولیه همراه است. همچنین نتایج نشان داد که پایه ارتعاشی روی دقت حسگر تاثیری ندارد.

    کلید واژگان: ابزار دقیق, حسگر, فناوری نرخ متغیر, کارنده ها, کشاورزی دقیق}
    Salman Ranjbari, Mohammadreza Maleki *, Farzad Mohammadi, Jalal Khodaei, Kaveh Mollazade

    Measuring the seed and fertilizer mass flow rate in drill delivery tubes is an essential tool for real-time monitoring of the application rates. In the present study, a non-contact capacitance measuring system was implemented to monitor the granular discharge rate in seed and fertilizer applicators. The set-up consisted of a fluted-roller feeding mechanism and the capacitance measuring system incorporated in the discharge tube. The set-up was mounted on a custom-built vibratory stand to simulate the field condition during the measurement. Then, triple super phosphate, wheat, and alfalfa granular discharge rates were measured over 30 s intervals in both static and dynamic conditions from 3.42±1.22 to 19.3±0.95 g/s in 5 rates, from 2.55±0.23 to 19.02±0.86 g/s in 8 rates, and from 0.42±0.02 to 1.6±0.08 g/s in 7 rates, respectively. The results revealed that the mass flow was effectively correlated with sensor signals for all examined materials. However, the capacitance sensor failed to measure the sudden change in mass flow rate synchronously with the digital scale. This phenomenon was predictable because it is attributed to the feature of a digital balance, which is always accompanied by an initial lag. Also, the results revealed that the vibrating stand had no effect on the sensor accuracy.

    Keywords: Instrumentation, Sensor, Variable Rate Technology, Planters, Precision Agriculture}
  • معین توسن، علی ماروسی، حسین خزیمه نژاد*

    تبخیر و تعرق مرجع یکی از متغیرهای مهم در هیدرولوژی و علوم کشاورزی و عامل تعیین کننده در مدیریت منابع آب است. این مطالعه به بررسی مدل هیبریدی شبکه عصبی با الگوریتم بهینه ساز خرگوش مصنوعی (ANN-ARO) برای مدل سازی روزانه تبخیر و تعرق مرجع با پارامترهای هواشناسی محدود و مقایسه آن با سایر روش های هیبریدی یعنی شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم بهینه سازی ذرات (ANN-PSO)، شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم ژنتیک گرهی (ANN-GA) و پنج مدل داده کاوی دیگر می پردازد. این مدل ها با استفاده داده های آب وهوایی روزانه بلندمدت از سال 2000 تا 2023 در دو اقلیم متفاوت ارزیابی شدند. ایستگاه های مورد بررسی شامل بیرجند (با اقلیم خشک کویری) و مشهد (با اقلیم نیمه خشک سرد) بود. مقایسه آماری نشان داد که با درنظرگرفتن کلیه پارامترهای اقلیمی مدل هیبریدی ANN-ARO در شهر مشهد با 9986/0R2= و 0001/0 MSE=و در شهر بیرجند با 9986/0R2= و 0001/0MSE= تخمین های بهتری را نسبت به سایر روش ها داشت. هم چنین الگوریتم بهینه سازی ANN_ARO با درنظرگرفتن حداقل پارامتر هواشناسی، به ترتیب با "دما" و "رطوبت نسبی" بهترین تخمین را داشته و هم چنین با درنظرگرفتن دو و سه پارامتر ورودی، عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها دارد. به طورکلی، الگوریتم های بهینه سازی الهام گرفته از طبیعت ابزارهای قوی برای افزایش عملکرد ANN در شبیه سازی ETo هستند و مطابق یافته های این پژوهش، مدل ANN-ARO برای تخمین تبخیر و تعرق مرجع در مناطق اقلیمی مشابه با داده های اقلیمی محدود توصیه می شوند. این مطالعه مدل های قدرتمندی را برای تخمین دقیق ETo  با ورودی های محدود در اقلیم های خشک و نیمه خشک پیشنهاد می کند که مفاهیمی عملی برای توسعه کشاورزی دقیق ارائه می دهد.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق مرجع, شبکه عصبی, بهینه ساز خرگوش مصنوعی, کشاورزی دقیق}
    Moein Tosan, Ali Maroosi, Hossein Khozeymehnezhad*

    Reference evapotranspiration (ETo) is considered one of the important variables in hydrology and agricultural science and is a determining factor in water resources management. This study investigates a hybrid model of an artificial neural network with an artificial rabbit optimization algorithm (ANN-ARO) for daily modeling of ETo with limited meteorological parameters. It compares it with other hybrid methods, i.e. ANN with a particle optimization algorithm (ANN-PSO). ANN with genetic algorithm (ANN-GA) and five different data mining models. These models were evaluated using long-term daily climate data from 2000 to 2023 in two climates. The investigated stations included Birjand (with a desert climate) and Mashhad (with a cold semi-arid climate). The statistical comparison showed that considering all climatic parameters, the hybrid ANN-ARO model in Mashhad city with R2=0.9986 and MSE=0.0001 and in Birjand city with R2=0.9986 and MSE=0.0001 gave better estimates than other methods. In addition, the ANN_ARO optimization algorithm has the best estimation with "temperature" and "relative humidity" by considering the minimum meteorological parameter, and also by considering two and three input parameters, it performs better than other methods. In general, nature-inspired optimization algorithms are powerful tools to enhance the performance of ANN in ETo simulation. According to the results, the ANN-ARO model is highly recommended for estimating ETo in similar climate regions with limited climate data. This study proposes powerful models for accurate estimation of ETo with limited inputs in arid and semi-arid climates, which provide practical implications for the development of precision agriculture.

    Keywords: Reference Evapotranspiration, Neural Network, Artificial Rabbit Optimizer, Precision Agriculture}
  • سید مجتبی خیام نکویی*، محمدرضا غفاری، محسن مردی، زهرا قربان زاده، رسمیه حمید، مهرشاد زین العابدینی

    امروزه به کارگیری فناوری های پیشرفته مانند سیستم موقعیت یابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشه برداری ماهواره ای، حسگرهای از راه دور و ماشین آلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلان داده ها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار می دهد که می تواند به عنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهره برداری اقتصادی قرار گیرد. تجزیه و تحلیل این داده ها به علت پیچیدگی قادر به پردازش توسط سیستم های پردازش سنتی نمی باشد. با توجه به اندازه و پیچیدگی کلان داده، هوش مصنوعی قادر است از طریق الگوریتم های یادگیری ماشین، این داده ها را به اطلاعات ارزشمند تبدیل نماید. از برنامه های کاربردی و در حال توسعه هوش مصنوعی می توان به الگوریتم های پیش بینی عملکرد، کاهش نهاده های کشاورزی مانند کود و سم، نظارت بر شرایط رشد محصولات، مدیریت آفات، به نژادی و مطالعات مولکولی و درنهایت مدیریت زنجیره ارزش اشاره کرد. برنامه های در حال توسعه با استفاده از هوش مصنوعی به زودی قادر خواهند بود علاوه بر تعیین زمان کشت، زمان ورود محصولات کشاورزی به بازار را نیز مدیریت کنند تا درنهایت سبب افزایش بهره وری شوند. تولید کودهای زیستی از ضایعات کشاورزی می تواند دستاورد دیگری از توسعه الگوریتم های بر پایه هوش مصنوعی برای کاهش اثرات منفی زیست محیطی و افزایش بهره وری اقتصادی از ضایعات باقیمانده از محصولات کشاورزی باشد. در این مطالعه کاربردهای توسعه ای و تحقیقی هوش مصنوعی و تاثیر آن در کشاورزی دقیق مورد بحث قرار می گیرد.

    کلید واژگان: کلان داده, هوش مصنوعی, کشاورزی دقیق, یادگیری ماشین}
    Mojtaba Khayam Nekouei *, MohammadReza Ghaffari, Mohsen Mardi, Zahra Ghorbanzadeh, Rasmieh Hamid, Mehrshad Zeinalabedini

    Today, using advanced technologies such as the global positioning system (GPS), agricultural drones, satellite mapping, remote sensors, and precision agriculture machinery provides farmers with a lot of big data during production. According to the reports, this can be considered a part of the digital economy in precision agriculture and be economically exploited. The analysis of this data cannot be processed by traditional processing systems due to its complexity. Given the size and complexity of big data, artificial intelligence can transform this data into valuable information through machine learning algorithms. This technology is being used to performance prediction algorithms, reducing agricultural inputs such as fertilizers and poisons, monitoring the growing conditions, pest management, breeding, molecular studies and finally value chain management. Developing programs using artificial intelligence technology will soon be able to manage the time of agricultural products entering the market, in addition to determining the planting time in order to increase productivity. The production of bio fertilizer from agricultural waste can be another achievement of the development of algorithms based on artificial intelligence to reduce the negative environmental effects and increase the economic productivity of the remaining waste from agricultural products. This study discusses the important applications of artificial intelligence in agriculture and its impact on Precision agriculture.

    Keywords: Artificial intelligence, big data, Machine learning, Precision Agriculture}
  • یوسف عباسپور گیلانده، سید سعید محتسبی*

    در دهه های اخیر، به کارگیری فناوری هایی مانند روباتیک، پهباد و داده های ماهواره ای، در همه فعالیت های زراعی مشاهده شده است. کشاورزی هوشمند با افزایش بهره وری نهادهای تولیدی محصول های زراعی به کشاورزان این امکان را می دهد تا به محصول بیشتری دست پیدا کنند و در عین حال از مصرف زیاد کود و دیگر مواد شیمیایی جلوگیری شود و به کاهش انتشار گاز های گلخانه ای و تغییرهای اقلیمی کمک شود. در این مقاله بررسی و آسیب شناسی و محدودیت های فناوری های نوین در کشاورزی هوشمند در جهان و ایران و ارایه راهکارهای استفاده از فناوری های نوین بوم سازگار در داخل کشور مورد توجه قرارگرفته است. به نظر می رسد مدیریت موضعی مواد غذایی در مزرعه های داخل کشور، با وجود کوچک بودن آن ها، پاسخ به نسبت خوبی را ارایه خواهد کرد. در واقع کشاورزی فرصتی عالی برای معرفی انواع روبات ها ارایه می کند. چین، ژاپن و استرالیا در زمینه تولید تراکتور های خودکار با توانایی انجام کار های مختلف در مزرعه کارهای مناسبی را انجام داده اند. استفاده از پهبادها در مزرعه های داخل کشور نشان داده است که این دستگاه ها می توانند بازده مصرف سم را حدود 30% افزایش دهند. نوع دیگری از پهباد ملی که در داخل کشور طراحی و ساخته شده است، از نظر نوع موتور های الکترونیک، نوع عملیات و خدمات، دوربین و حسگرها، نوع پرواز و نوع پایشی که انجام می دهد، برتری های فراوانی نسبت به مشابه خارجی خود دارد. انتظار می رود این فناوری ها در قالب کشاورزی هوشمند، سختی کار  انسان در مزرعه را تا سطحی بسیار پایین تر از پیش، کاهش دهند.

    کلید واژگان: بوم سازگار, پهباد, توزیع نهاده, روبات های کشاورزی, کشاورزی دقیق}
    Yousef Abbaspour-Gilandeh, Seyed Saeid Mohtasebi *

    In recent decades, the deployment of technologies such as robotics, unmanned aerial vehicles, and satellite operations has become increasingly evident in all farming activities. The revolution known as smart agriculture, employed to enhance the efficiency of agricultural products, allows farmers to achieve higher yields while minimizing the use of fertilizers and other chemicals, thereby contributing to a reduction in greenhouse gas emissions and mitigating climate change. This paper investigates and analyzes the challenges and constraints of eco-friendly innovative technologies in the field of smart agriculture globally and in Iran. It also proposes indigenous solutions for the localization of eco-friendly innovative technologies within the country. The localized management of nutrients in domestic farms, despite their small size, is expected to provide relatively positive outcomes. Agriculture presents an excellent opportunity for the introduction of various types of robots. Countries such as China, Japan, and Australia have made significant strides in the development of automated tractors capable of performing various tasks on the farm. The use of drones in domestic farms has demonstrated an increase of approximately 30% in pesticide consumption efficiency. A national type of drone developed within the country has significant advantages over its foreign counterparts in terms of electronic engines, operational types and services, cameras and sensors, flight types, and monitoring functions. It is anticipated that the mentioned technologies, as part of smart agriculture, will significantly reduce the human labor intensity in farms to a much lower level than before.

    Keywords: Precision agriculture, Agricultural robots, Drones, Input distribution, Adaptive ecosystem}
  • نیکروز باقری*
    امروزه با پیشرفت فناوری های الکترونیکی و اطلاعاتی، کشاورزی هوشمند بیش از پیش در حال توسعه است. کلید تحقق کشاورزی هوشمند، تولید داده و تحلیل آن است. بنابراین، جمع آوری داده از اقدامات زیربنایی برای پیاده سازی این فناوری است. هدف از تدوین این مقاله، آشنایی مخاطبان با انواع سکوهای تحصیل داده شامل سکوهای ماهواره ای، هوایی (سرنشین دار و بی سرنشین)، و زمینی و نیز بررسی ویژگی ها و محدودیت های هریک از روش ها براساس شاخص های فنی و اقتصادی است. از شاخص های فنی تاثیرگذار بر تصمیم گیری می توان به قدرت تفکیک مکانی، قدرت تفکیک طیفی و زمانی، مانورپذیری، تنوع حسگرهای قابل نصب، وسعت منطقه تحت پوشش، و دقت اشاره کرد. براساس نتایج، همه انواع فناوری های تحصیل داده در کشاورزی قابل استفاده هستند و انتخاب سامانه مناسب باید براساس ملاحظات فنی و بودجه، در دسترس بودن فناوری، وسعت منطقه، و پدیده موردمطالعه باشد. مخاطب می تواند با مطالعه این مقاله و آگاهی از انواع سکوهای موجود و شاخص های تصمیم گیری، سامانه تحصیل داده مناسب را برای فعالیت های اجرایی یا پژوهشی خود در حوزه کشاورزی انتخاب کند.
    کلید واژگان: سکوهای هوایی, سکوهای زمینی, فناوری, کشاورزی دقیق, ماهواره, سامانه هوشمند, ماشینی کردن}
    Nikrooz Bagheri *
    Today, intelligent agriculture is developing with the advancement of electronic and information technologies. The key to access intelligent agriculture is data gathering and analysis. Therefore, data gathering is one of the fundamental actions to implement precision and intelligent agriculture. This paper aims to introduce the audience to the various data acquisition platforms such as satellite, aerial (manned and unmanned), and ground vehicle platforms and to present the features and limitations of each method based on technical and economic parameters. Technical parameters that influence decision-making include spatial resolution, spectral and temporal resolution, maneuverability, sensor variety, the extent of the covered area, and accuracy. Based on the results, all types of data acquisition technologies can be used in agriculture, and selecting the appropriate system should be based on technical and budget considerations, the availability of technology, the size of the region, and the object. By reading this paper, the audience can choose the right data acquisition system for their executive or research activities in the field of agriculture
    Keywords: Precision agriculture, Satellite, technology, Unmanned aerial vehicle}
  • سمیه شادمانفر، امین لطفعلیان دهکردی*، احمد رضا قاسمی دستگردی، علیرضا حق شناس نصرآبادی
    نظر به اینکه گندم و جو از محصولات با اهمیت و استراتژیک کشور ایران است و یکی از مهمترین آفات این محصولات سن غلات می باشد، بنابراین هر ساله سازمان حفظ نباتات کشور این آفت خطرناک را پایش می کند تا در زمان مناسب دستور مبارزه صادر شود. طبق آمارهای وزارت جهاد کشاورزی خسارت ناشی از آفات، بیماری ها و علف های هرز هر ساله حدود 35-30 درصد کل محصول را در بر می گیرد که 12-10 درصد آن مربوط به حشرات مضر می باشد و در مناطقی که آلودگی شدید باشد، خسارت وارده به محصول حتی به 100 درصد هم می رسد. پایش یک به یک مزارع کاری بسیار سخت و وقت گیر، در بازه زمانی محدود که نیازمند تعداد زیادی نیروی انسانی متخصص است. حضور فیزیکی کارشناسان در مزارع جهت انجام عملیات پایش، نیازمند صرف زمان و هزینه است و هم باعث آسیب به گیاهان در مزارع می شود. یکی از اهداف این پژوهش استفاده از روشی غیرمخرب برای چنین عملیاتی در شناسایی آفت سن غلات است. در این تحقیق شمارش آفت سن مادر در مزارع غلات و نرم گیری آن به دو روش استفاده از پردازش تصاویر هوایی با ثبت 954 تصویر و روش کادراندازی و شمارش چشمی در مزرعه توسط کارشناس خبره در دو مزرعه با نرم متفاوت انجام گرفت. پس از پردازش تصاویر با استفاده از محیط Pycharm در نرم افزار پایتون، تعداد سن در هر تصویر بدست آمد، نتایج آنالیز آماری نشان داد که اختلاف میانگین این دو روش در سطح احتمال 1% معنادار نیست و می توان با اطمینان از این روش برای پایش آفت سن مادر مزارع غلات استفاده کرد. در این پژوهش با استفاده از پردازش تصاویر پهپادی، روشی سریع و دقیق، بدون خسارت به محصول، برای نرم گیری آفت سن و صدور دستور سمپاشی جهت جلوگیری از وارد آمدن خسارت به مزرعه بدست آمد.
    کلید واژگان: پردازش تصویر, پهپاد, سن گندم, نرم گیری, کشاورزی دقیق}
    Somaye Shadmanfar, Amin Lotfalian Dehkordi *, Ahmad Reza Ghasemi Dastgerdi, Alireza Haghshenas Nasrabadi
    Considering that wheat and barley are important and strategic products in Iran, the Sunn pest is one of the most important pests of these products. Every year, the country's plant protection organization monitors this dangerous pest so that an order to fight it can be issued at the right time. Farm monitoring is a very difficult, time-consuming, and destructive task; it also requires a large number of specialized human resources. One of the goals of this research is to create a non-destructive method for such an operation in the identification of Sunn pests. In this research, the counting of Sunn pests in cereal farms was done by two methods using aerial image processing by recording 954 images and framing method and eye counting in the farm by an expert in two farms with different numbers of this pest. The number of pests in each image was obtained after processing the images using the Python programming language in the PyCharm learning library. The statistical study results showed no significant difference at the 1% probability level between the average data of the two methods. This method can be used confidently to monitor the Sunn pest in cereal farms. In this research, by using UAV image processing, a fast, accurate, and non-destructive method was proposed and evaluated for counting the pests and issuing spraying orders in cereal farms.
    Keywords: Image Processing, UAV, Sunn pest, Eurygaster counting, Machine learning}
  • نیکروز باقری*، مریم رحیمی جهانگیرلو، مهریار جابری اقدم
    هدف

    به منظور ارایه یک روش نوین، غیرمخرب، دقیق و سریع برای برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت از فناوری سنجش از دور چندطیفی هوایی با پهپاد استفاده شد.

    روش پژوهش: 

    آزمایش ها به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار سطح کود نیتروژن (صفر، 50، 100 و 150 درصد مقدار کود بهینه) در شهرستان ورامین در سال زراعی 1397 اجرا شد. نمونه برداری در دو مرحله کوددهی (هشت برگی و ظهور گل تاجی) انجام شد. تصویربرداری چندطیفی با پهپاد و نمونه برداری زمینی، یک هفته پس از هر بار کوددهی انجام شد. پس از پردازش تصاویر، شاخص های پوشش گیاهی شامل NDVI، SR، GI، NRI، MCARI2، MTVI2، TCARI، PSRI و REIP محاسبه شدند و همبستگی آن ها با نتایج نمونه برداری زمینی به دست آمد.

    یافته ها

    براساس نتایج به دست آمده از بررسی ضرایب همبستگی (r) و رگرسیون (مدل بهترین زیرمجموعه)، بهترین شاخص ها برای برآورد مقدار نیتروژن ذرت علوفه ای، شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI)، شاخص بازتاب نیتروژن (NIR) و شاخص پوشش گیاهی مثلثی اصلاح شده (MTVI2) در هر دو مرحله رشد هشت برگی (V8) و ظهور گل تاجی (VT) بودند. در مرحله ظهور گل تاجی، رابطه مثبت و معنی داری بین شاخص های NDVI (001/0P≤، 86/0=R2)، NIR (001/0P≤، 70/0=R2) و MTVI2 (01/0P≤، 46/0=R2) با مقدار نیتروژن ذرت به دست آمد.

    نتیجه گیری

    براساس یافته های به دست آمده، تصویربرداری چندطیفی هوایی با پهپاد دقت قابل قبولی برای برآورد مقدار نیتروژن گیاه ذرت ارایه می دهد. این فناوری می تواند به کشاورزان برای تعیین زمان مناسب کوددهی کمک کند.

    کلید واژگان: پرنده هدایت پذیر از دور, تصویربرداری چندطیفی, سنجش از دور, کشاورزی دقیق, کود نیتروژن}
    Nikrooz Bagheri *, Maryam Rahimi Jahangirlou, Mehyar Jaberi Aghdam
    Objective

    In order to present a new, non-destructive, accurate, and fast method for estimating the nitrogen content of corn, Unmanned Aerial Vehicle (UAV) multispectral sensing technology was used.

    Methods

    The experiments were performed based on a randomized complete block design in four levels of nitrogen fertilizer (zero, 50, 100, and 150%) in Varamin in 2018. Sampling was carried out in two stages of fertilization (8-leaf Stage and Tasseling Stage). Multispectral aerial imaging and ground sampling was performed one week after each fertilizer application. After processing aerial imagery, vegetation indices were calculated and their correlation with the results of ground sampling was determined.

    Results

    Based on the results obtained from the correlation coefficients (r) and best subsets regression, among the spectral vegetation indices, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Nitrogen Reflectance Index (NIR), and Modified Triangular Vegetation Index2 (MTVI2) indices in both eight leaf collar (V8) and tasseling (VT) of maize growth stage was identified as the best indicator to estimate the nitrogen content of forage maize. At VT, a positive and significant relationship was obtained between NDVI (R2= 0.86, P≤0.001), NRI (R2= 0.70, P≤0.001) and MTVI2 (R2= 0.46, P≤0.01) indices with maize nitrogen content.

    Conclusion

    It can be concluded that UAV multispectral imaging provides acceptable accuracy in determining the nitrogen content of maize. This technology can help farmers to determine the appropriate time of fertilization.

    Keywords: Multispectral imaging, nitrogen fertilizer, Precision Agriculture, remote sensing, Unmanned Aerial Vehicle}
  • مجتبی شکربیگی، شهپر گراوندی، فرحناز رستمی*
    توسعه کشاورزی از مهم ترین اولویت ها در برنامه های توسعه ملی کشورهای درحال توسعه محسوب می شود. این امر بدون به کارگیری و استفاده از فناوری های نوین بخش کشاورزی از طریق کشاورزی دقیق محقق نمی گردد. از آنجا که پذیرش و کاربرد این نوع تکنولوژی ها با چالش ها و موانعی روبه رو است؛ هدف ازمطالعه کمی حاضر «بررسی عوامل موثر در پذیرش تکنولوژی پهپاد در دو دیدگاه گذشته نگر و آینده نگر» است. اطلاعات مورد نیاز در قالب پرسشنامه های محقق ساخته از بین سیب زمینی کاران شهرستان کرمانشاه گردآوری شد. به منظور تحلیل داده ها از روش آماری رگرسیون لجستیک بهره گرفته شد. یافته ها حاکی از آن بود که فقط سه متغیر خطرات درک شده، نیت به کاربرد پهپاد و نیاز درک شده برای تکنولوژی بر پذیرش تکنولوژی پهپاد موثر بودند به طوری که با کاهش هر یک از این متغیرها، احتمال افزایش پذیرش تکنولوژی پهپاد در میان کشاورزان سیب زمینی کار بیشتر می شود. از این روی برگزاری دوره های ترویجی و اعطای تسهیلات مالی به کشاورزان سیب زمینی کار می تواند در تسهیل پذیرش تکنولوژی پهپاد موثر واقع گردد.
    کلید واژگان: کشاورزی دقیق, تکنولوژی پهپاد, رهیافت گذشته نگر, رهیافت آینده نگر, رگرسیون لجستیک}
    Mojtaba Shekarbeigi, Shahpar Geravandi, Farahnaz Rostami *
    Agricultural development is one of the most important priorities in the national development programs of developing countries. This cannot be achieved without applying and using new technologies in the agricultural sector through precision agriculture. Since the acceptance and application of this type of technology is facing challenges and obstacles; The aim of this quantitative study is to "investigate the factors influencing the adoption of UAV technology in two retrospective and prospective perspectives". The required information was collected in the form of questionnaires made by the researcher among the potato farmers of Kermanshah city. In order to analyze the data, the statistical method of logistic regression was used. The findings indicated that only three variables of perceived risks, the intention to use drones and the perceived need for technology were effective on the acceptance of drone technology, so that by reducing each of these variables, the possibility of increasing the adoption of drone technology among farmers. Potatoes work more. Therefore, holding promotional courses and granting financial facilities to potato farmers can be effective in facilitating the adoption of drone technology.
    Keywords: precision agriculture, drone technology, retrospective approach, prospective approach, logistic regression}
  • امید جمشیدی*، فاطمه شفیعی

    طی دهه های گذشته کشاورزی متعارف با کاربرد بی رویه برخی از نهاده های شیمیایی باعث بروز مشکلاتی جدی در محیط زیست و سلامت انسان ها شده است. در پاسخ به این مشکلات در طی سال های اخیر رویکرد کشاورزی دقیق به عنوان یکی از رهیافت های کشاورزی پایدار، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. استان مازندران که از جمله استان های مهم تولید کننده محصولات کشاورزی در کشور بوده، وضعیت نامناسبی از نظر مصرف سموم و کودهای شیمیایی داشته و هم زمان نیازمند افزایش بهره وری در واحد سطح است. در همین راستا هدف این تحقیق تحلیل عوامل موثر بر کاربرد کشاورزی دقیق در استان مازندران بود. این پژوهش کاربردی با رویکرد کیفی و با بهره گیری از روش مدل سازی ساختاری-تفسیری به انجام رسید. در این تحقیق با مرور نظام مند منابع تحقیقاتی به شناسایی عوامل موثر بر کاربرد کشاورزی دقیق اقدام شد. سپس داده های لازم در قالب پرسشنامه از پاسخگویان جمع آوری شد. جامعه آماری تحقیق را خبرگان حوزه کشاورزی دقیق استان تشکیل دادند و نمونه گیری برای پنل خبرگان، هدفمند و با استفاده از روش نمونه گیری قضاوتی بود. تحلیل تحقیقات پیشین نشان داد که به طورکلی 10 عامل بر کاربرد کشاورزی دقیق موثر است. نتایج حاصل از پژوهش حاکی از این بود که عامل های فنی و حرفه ای، اجتماعی و فردی تاثیرپذیرترین عامل ها در کاربرد کشاورزی دقیق و عامل های اقتصادی، وضعیت اراضی و نظام بهره برداری و عامل سیاست گذاری و برنامه ریزی کلان به عنوان تاثیرگذارترین عوامل شناخته شدند. توجه ویژه به این متغیرها در زمین به کارگیری کشاورزی دقیق می تواند به رشد و توسعه کشاورزی پایدار در استان مازندران کمک کند و بهره وری بیشتر را نیز به همراه داشته باشد.

    کلید واژگان: کشاورزی دقیق, کشاورزی پایدار, عوامل موثر, مدل سازی ساختاری تفسیری, تحلیل میک مک}
    O. Jamshidi *, F. Shafiee

    During the past decades, with the indiscriminate use of some chemical inputs conventional agriculture has caused serious environmental and human health problems. In response to these problems, precision agriculture, as one of the sustainable agriculture approaches, has received more attention in recent years. Mazandaran province, which is one of the important agricultural producers in the country, has an un-favorable situation in terms of the use of pesticides and chemical fertilizers; that is while, the efficient utilization of resource on a per-unit area basis is necessary due to limited land. In this regard, the aim of this research was to analyze the factors affecting the application of precision agriculture in Mazandaran province. This applied research was conducted qualitatively using the Interpretive Structural Modeling (ISM) method. This study applied a systematic review of internal and external research sources to identify the factors affecting the application of precision agriculture. Then, the required data were collected in the form of a questionnaire from the respondents. The statistical population of this research consisted of experts in the field of precision agriculture in Mazandaran province, 23 of whom were selected by a purposeful and judgmental sampling method. The analysis of previous research and sources showed that generally, 10 factors are effective in the application of precision agriculture. The results of the ISM analysis indicated that technical and professional, social, and individual factors are the most influential factors in the application of precision agriculture. Furthermore, economic factors, land condition, system of operation and management, and policy-making and macro planning factors were the other most influential factors. Paying special attention to these variables in the field of applying precision agriculture can help the growth and development of sustainable agriculture in Mazandaran province and increase productivity.

    Keywords: Precision agriculture, Sustainable agriculture, Factors affecting, Interpretive structural modeling, MICMAC analysis}
  • اصغر باقری*، نیر امامی
    کشاورزی دقیق پتانسیل بالایی برای افزایش محصولات کشاورزی، کاهش هزینه و حفظ محیط زیست دارد، ولی پذیرش این فناوری ها با موانعی مواجه است که لازم مورد توجه قرار گیرد. با استفاده از نمونه ای متشکل از 142 کارشناس کشاورزی، این پیمایش برای شناسایی ادراک کارشناسان نسبت به موانع کشاورزی دقیق دراستان اردبیل، ایران انجام شد. ابزار جمع آوری داده ها پرسشنامه ای بود که روایی آن توسط گروهی از اساتید دانشگاه تایید گردید. یک مطالعه راهنما به کمک 30 کارشناس انجام شد که مقدار آلفا بیانگر پایایی بالای ابزار تحقیق بود. به علت شیوع کووید 19 جمع آوری داده ها بصورت مجازی انجام شد. نتایج نشان داد که کارشناسان دانش خوبی نسبت به کشاورزی دقیق داشتن. پنج عامل فقدان دانش، موانع اقتصادی، فقدان تعامل بین کشاورزان- ترویج، مساله امنیت داده ها، و فقدان دسترسی، 34/73 درصد از واریانس موانع پذیرش فناوری های کشاورزی دقیق را تبیین کرده اند. باتوجه به فقدان دانش و تعامل ضعیف کشاورز - مروج،  لازم است فعالیت های آموزشی ترویجی برای ارتقای آگاهی کشاورزان در زمینه کشاورزی دقیق صورت گیرد. جهت رفع موانع اقتصادی لازم است تسهیلات و اعتبارات لازم برای توسعه و کابرد این فناوری ها تخصیص یابد. در خصوص موانع امنیت داده ها و عدم دسترسی، دولت و سازمان های وابسته باید در رفع مشکلات دسترسی به اینترنت اقدام نمایند. همچنین، آموزش و امکانات لازم برای حفظ امنیت داده ها به کشاورزان ارایه گردد. با توجه به تاثیر ادراک سودمندی بر نگرش، لازم است آموزش های ضمن خدمت برای اصلاح دانش و ادراک کارشناسان نسبت به سودمندی این فناوری ها ارایه شود. مزارع نمایشی کشاورزی دقیق در مراکز تحقیقاتی یا مزارع کشاورزان با تعامل کارشناسان می تواند موثر باشد
    کلید واژگان: کارشناسان کشاورزی, اردبیل, موانع, کشاورزی دقیق, ادراک}
    Asghar Bagheri *, Nayyer Emami
    Precision agriculture holds significant potential for increasing crop yield, reducing costs, and ensuring environmental protection. However, the adoption of these technologies is impeded by certain barriers that need to be acknowledged. This survey aimed to investigate the perceptions of agricultural experts (n=142) regarding the barriers to adopting precision agriculture in Ardabil province, Iran. Data were collected through a questionnaire administered to the participants. The research tool was validated by a group of university staff, and its reliability was confirmed through a pilot study involving 30 experts, which yielded a high alpha value. Due to the prevailing COVID-19 situation, data collection was conducted virtually. The findings indicated that the surveyed experts possessed a relatively good understanding of precision agriculture. Five factors, namely lack of knowledge, economic constraints, inadequate extension-farmer interactions, data security concerns, and limited accessibility, collectively accounted for 73.34 percent of the total variance in barriers to adopting precision agricultural technologies. Due to the lack of knowledge and poor farmer-extension interaction, extension courses are needed to improve farmers' knowledge and awareness of precision agriculture. Regarding the economic barriers, allocating the facilities and credits for developing and applying these technologies is necessary. Concerning the barriers to data security and lack of access, the government and related organizations should support farmers in solving internet access problems. Also, training and necessary facilities to maintain data security should be provided. Considering the effect of perception of usefulness on attitude, it is necessary to provide in-service training to improve experts' knowledge and perceptions about these technologies' usefulness. Precision agriculture demonstration farms in research stations or farmers' farms with the interaction of experts can be effective.
    Keywords: agricultural experts, Ardabil, barriers, precision agriculture, Perception}
  • سلمان رنجبری، محمدرضا ملکی*، فرزاد محمدی، جلال خدایی، کاوه ملازاده
    در خطی کاری پایش دقیق دبی بذر و کود مشکل است، زیرا دانه ها به صورت توده ای و نزدیک به هم حرکت می کنند. هدف از انجام این پژوهش پایش جریان جرمی مواد دانه ای در لوله سقوط خطی کارها با استفاده از یک حسگر پیزوالکتریک بود. سامانه آزمایشگاهی شامل مخزن، موزع، لوله سقوط و یک حسگر پیزوالکتریک بود. برای اینکه  نوسانات حرکت خطی کار در مزرعه شبیه سازی شود، یک پایه ارتعاشی که در دو راستای عمود بر هم حرکت می کرد طراحی شد. بیشترین دامنه حرکت پایه ارتعاشی 99/8 سانتی متر متناسب با پستی و بلندی مزرعه پس از خاک ورزی در نظر گرفته شد. حسگر در دو حالت استاتیکی و دینامیکی برای بذر گندم، بذر یونجه و کود تریپل سوپرفسفات مطابق با نرخ کاشت معمول خطی کارها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، سیگنال خروجی حسگر متناسب با تمامی نرخ های مختلف جریان جرمی در هر دو حالت استاتیکی و دینامیکی بود. ضریب تبیین در حالت استاتیکی برای بذر گندم، بذر یونجه و کود تریپل سوپرفسفات به ترتیب 95/0، 99/0 و 98/0 بود. ضریب تبیین در حالت دینامیکی برای بذر گندم، بذر یونجه و کود تریپل سوپرفسفات به ترتیب 93/0، 86/0 و 98/0 بود. به علاوه، حسگر پیزوالکتریک به خوبی تغییرات لحظه ای جریان جرمی در هر نرخ را متناسب با خوانش ترازوی دیجیتال پایش نمود. نتایج نشان داد که حسگر توسعه یافته را می توان برای پایش نرخ جریان جرمی بذر و کود در لوله سقوط  کارنده ها استفاده کرد تا به صورت برخط میزان اعمال نهاده در واحد سطح محاسبه شود.
    کلید واژگان: تشخیص نرخ جریان جرمی, حساسیت حسگر, سنجش تماسی, کشاورزی دقیق, واحد سنجش}
    Salman Ranjbari, Mohammadreza Maleki *, Farzad Mohammadi, Jalal Khodaei, Kaveh Mollazade
    It is difficult to accurately measure the flow rate of seeds and fertilizers in grain drills, because the granules move in a continuous dense state. The purpose of this research was to monitor the mass flow of granular materials in the fall tube of the drill using a piezoelectric sensor. The laboratory system consisted of a repository box, a fluted roller metering device, a fall tube, and a piezoelectric sensor. To simulate the drill movement in the field, a vibrating stand was designed to oscillate the set-up in two perpendicular directions. The maximum amplitude stand was 8.99 cm according to the peaks and depressions available in a field after plowing. The sensor was evaluated in two static and dynamic modes for wheat seed, alfalfa seed, and triple superphosphate fertilizer with the usual drilling rate. The results showed the output signal of the sensor was proportional to all different mass flow rates in both static and dynamic states. The correlation coefficient was 0.95, 0.99, and 0.98 in static mode and 0.93, 0.86, and 0.98 in dynamic mode for wheat, alfalfa seed, and triple superphosphate fertilizer, respectively. In addition, the piezoelectric sensor could instantaneously monitor the sudden changes in the mass flow according to the reading of the digital scale. The results showed that the developed sensor can be used to monitor the mass flow rate of seeds and fertilizers in drills for calculating the drilling rate in real time.
    Keywords: Contact sensing, Precision Agriculture, Seed flow rate detection, Sensing unit, Sensor sensitivity}
  • بهروز گودرزی، نواب کاظمی*، بهرام رشیدی، محمدامین آسودار

    کشاورزی دقیق از بهترین راهکارهای اجرای عملیات مکانیزه برای حفظ منابع طبیعی و اقتصادی است. رسیدن به این مهم با بکارگیری انواع حسگرها، تکنولوژی های متنوع هیدرولیکی، الکترونیکی و مکانیکی در ماشین‏های کشاورزی کنترل و برنامه‏ریزی برای اعمال نرخ متغییر VRA به ویژه با رفع مشکل تامین برق مورد نیاز مهیا خواهد شد، ازطرفی گسترش بکارگیری انرژی برق به دلیل انتقال آسان‏تر، هزینه پایین، بازدهی بالا و قابلیت برنامه ریزی هوشمند در صنایع مختلف به‏ویژه خودروسازی، طی چند دهه‏ی اخیر نشان از ضرورت ورود آن به تراکتورها و ماشین‏های کشاورزی دارد، اما نوع و میزان توان الکتریکی موجود در تراکتورها عامل محدود کننده اصلی است. در این پژوهش با مروری بر روش های تامین برق ادوات کشاورزی، یک روش جدید برای تامین ارتعاش یک زیرشکن ارتعاش برقی آزمایش گردید. که اساس آن طراحی یک اینورتر DC با ورودی برق از باتری تراکتور است که، مدولاسیون عرض پالس و یک پتانسیومتر وظیفه اعمال دور مناسب برای الکتروموتورها و بسامد ارتعاش متغییر را بر عهده داشته و بسامدهای سامانه ارتعاش زیرشکنی (بسامد صفر: F1 بسامد +18: F2، -18: F3، +36: F4 و -36: F5) با توان مورد نیاز تا 1 کیلووات فراهم شد. نتایج شاخصهای خاکورزی زیرشکن ارتعاش دورانی با انرژی برق نشان داد تاثیر سطوح بسامد ارتعاش بر نیروی مقاومت کششی وکاهش قطر کلوخه در سطح 5% معنی‏دار شده است لذا برقی سازی ادوات کشاورزی می تواند موجب بهبود عملکرد آنها شده و تامین توان با طراحی اینورتر علاوه بر سادگی و کاهش هزینه ها، ویژگی تامین توان مستقل از دور موتور تراکتور بسیار مهم و کارآمد برای اعمال کشاورزی دقیق است.

    کلید واژگان: توان الکتریکی, زیرشکن ارتعاشی, مدولاسیون پالس, کشاورزی دقیق}
    Behrooz Guodarzi, Navab Kazemi *, Bahram Rashidi, MohammadAmin Asoodar

    The precision agriculture is one of the best ways to carry out mechanized operations to conserve natural and economic resources. By achieving to this important issue, utilizing a variety of sensors, various hydraulic, electronic and mechanical technologies in agricultural machinery. Control and planning to apply the variable rate application (VRA) 1, especially by solving the problem of required power supply will be provided, on the other hand, the expansion of supplying electricity energy due to easier transmission, high efficiency and intelligent planning capabilities in various industries, especially automotive industry, during a few recent decades show the necessity of its entrance to tractors and agricultural machineries, but the type and amount of electrical power avaliable in tractors is the main limiting factor. In this research, with an overview of the methods of supplying electricity to agricultural tools agricultural equipment, a new method was tested to supply the vibration of an electric vibrating subsoiler. which is based on the design of a DC inverter is with a power input from the tractor battery, which according to it, a pulse width modulation and a potentiometer are responsible for applying the appropriate speed for electromotor and variable vibration frequency, and the subsoiler vibration system frequencies (zero frequency: F1 frequency +18: F2, -18: F3, +36: F4 and -36: F5) was provided with required power up to 1 kW. The results of tillage indicators of a rotary vibrating subsoiler with electricity energy showed that the effect of vibration frequency levels on the draft force and the reduction of the clod mean weight diameter has significant at the level of 5%, so electrifying the agricultural equipment can improve their performance and power supply with inverter design in addition to simplicity and cost reduction, the power supply feature independent of tractor engine speed is very important and efficient for precision agriculture.

    Keywords: Electrical power, Vibrating subsoiler, Pulse modulation, Precision agriculture}
  • هوشنگ حکیمی*

    محدودیت زمین همزمان با افزایش جمعیت، نیروی ویرانگر فزاینده کشاورزی بر اکوسیستم های جهان، تغییر اقلیم، کودها و سموم کشاورزی که با آلودگی شیمیایی محصول، آب و خاک خطرات جدی را متوجه سلامت بشر و محیط زیست نموده اند، کشاورزی را به فعالیتی پرمخاطره تبدیل کرده است. رویکرد کشاورزی هوشمند، چاره جویی بشر برای رفع چالش های موجود برای تامین غذا و بحران های آب، غذا و زیست محیطی پیش روست. این نوع کشاورزی بر استفاده از داده ها و اتوماسیون در مدیریت فعالیت های مزرعه برای صرفه جویی در منابع و در عین حال افزایش عملکرد مزرعه متمرکز است. کشت در تمام طول سال، حفاظت از محصولات در مقابل شرایط جوی با ایجاد محیط امن، افزایش ارزش تغذیه ای و تولید محصولات ارگانیک به دلیل عدم استفاده از سموم و آفت کش ها، نظارت از راه دور و کاهش هزینه های عملیاتی از مزایای دیگر این نوع کشت است. کشاورزی هوشمند، راهکار کشاورزی عمودی (طبقاتی) را برای مشکل جدی محدودیت زمین (فضا) به ویژه در کشور ما که با پدیده خشکسالی و کاهش منابع آبی مواجه است، ارایه داده است.

    کلید واژگان: کشاورزی هوشمند, کشاورزی دقیق, کشاورزی عمودی, کشاورزی طبقاتی}
    Hoshang Hakimi*

    Mankind is facing great problems and challenges in agriculture to provide food: the limitation of land at the same time as the population grows up, the increasing destructive force of agriculture on the world's ecosystems, climate change that has turned agriculture into a risky activity, chemical fertilizers and agricultural toxins that are polluting the crop, water and soil have caused serious risks to human health and the environment. Vertical smart agriculture approach is a human solution to solve existing challenges and future crises. This type of agriculture focuses on the use of data and automation in managing farm activities to save water and soil resources and time while increasing farm productivity. Cultivation throughout the year, protection of crops against atmospheric conditions by creating a safe environment, increasing nutritional value and production of organic products due to the lack of use of poisons and pesticides, remote monitoring and reduction of operating costs are the other its advantages. Smart agriculture has presented the solution of vertical (layered) agriculture for the serious problem of land (space) limitation especially in our country which is facing drought and reduction of water resources.

    Keywords: Smart agriculture, Precision agriculture, vertical agriculture, layered agriculture}
  • محمد صدفی، سعید مینائی*، حسین با خدا، جعفر امیری پریان
    کشاورزی موضعی زیر مجموعه ای از کشاورزی دقیق با هدف افزایش بهره وری بر پایه سنجش تغییرات مکانی، ویژگی های خاک و گیاه و مصرف نهاده ها به صورت متغیر در پهنه زمان و مکان بنا شده است. موقعیت یابی صحیح ماشین کشاورزی در مکان مربوطه هدفی مهم است تا با توجه به آن، عملیات کشاورزی مورد نظر انجام پذیرد. در این پژوهش دستگاه موقعیتیاب زمینی دارای حسگرهای سنجش زاویه فرمان و تعداد دوران چرخ متحرک تراکتور ساخته شده است. این سامانه با موقعیتیابی محلی و بدون نیاز به هرگونه سرویس دهنده خارجی، مورد آزمایش مزرعهای قرار گرفت و داده ها با مقادیر خروجی گیرنده سامانه موقعیت یاب ماهواره ای (GNSS) مقایسه شدند. آزمایشها در زمینهای شخم خورده، شخم نخورده، آسفالت و در شرایط آب و هوایی آفتابی و ابری انجام گرفت. طرح آماری بر پایه بلوک های کامل تصادفی در قالب آزمون فاکتوریل به صورت 2×2×3 با چهار تکرار انجام شد.طبق نتایج بدست آمده، داده های محورهای X و Y گیرنده ی GNSS و دستگاه خود رهیاب به ترتیب در سطح 1% و 5% تفاوت معناداری را نشان دادند. تغییر در عوامل محیطی شامل وضعیت زمین و شرایط هوایی آفتابی یا ابری در هر دو محور X و Y تاثیر معناداری بر تعیین موقعیت توسط گیرنده GNSS و خود رهیاب نشان نداد. میزان دقت در سامانه خود رهیاب در محور X برابر با cm25 و برای گیرنده GNSS cm250 و همچنین در محور Y برابر با cm50 و برای گیرندهGNSS، cm140 است. در نتیجه دستگاه خودرهیاب در هر دو محور X و Y دقیق تر است. مقدار انحراف از نقطه واقعی توسط گیرنده GNSS و دستگاه خودرهیاب در سطح 1% دارای تفاوت معنادار بود و میزان خطای تعیین فاصله در سامانه خودرهیاب cm60 و در گیرنده GNSS برابر با cm400 بدست آمد. بطور کلی عملکرد سامانه خودرهیاب در یافتن مسیر بهینه حرکت تراکتور دقیق تر از گیرنده GNSS معمولی (فاقد تصحیح افتراقی)
    کلید واژگان: سامانه خودرهیاب, GNSS, مسیریابی محلی, کشاورزی دقیق}
    Site-specific agriculture is a subset of precision agriculture that aims to increase productivity as well as the quantity and quality of crops based on measuring spatial variation, soil and plant characteristics, and consumption of inputs as variables in time and space. The first step to fulfill this goal is to locate the agricultural machine in the relevant place so that the desired operation can be performed accordingly. In the current research, a ground positioning device with sensors for measuring the steering angle and the number of rotations of the moving wheel of the tractor has been developed. The system was field-tested with local positioning without needing external servers, and the data were compared with the output values of a GNSS receiver. The experiments were performed on asphalt, plowed and uncultivated fields as well as in sunny and cloudy conditions. The statistical design was based on randomized completeblocks as a factorial test in 2 × 2 × 3 with four replications. According to the obtained results, the X and Y axes data of the GNSS receiver and self-tracking device showed a significant difference at the 1% and 5% levels, respectively. Changes in environmental factors, including sunny/cloudy and the ground surface conditions on both the X and Y axes, did notsignificantly affect positioning by the GNSS receiver and the self-tracker. The accuracy of the tracker system in the X direction was found to be 25 cm and for the GNSS receiver 250 cm, while in the Y direction, this was 50 cm and 140 cm for the GNSS receiver. As a result, the tracker system was more accurate on both the X and Y axes. In addition, path deviation distances obtained with the GNSS receiver and the self-tracking device were significantly different at the 1% probability level. The accuracy of determining the distance in the selftracking system was 60 cm, while with the GNSS receiver, it was 400 cm. In general, the performance of the self-tracking system in finding the optimal trajectory was more accurate than the conventional GNSS receiver (without DC correction).
    Keywords: Self-navigation system, GNSS, Local navigation, Precision agriculture}
  • ابراهیم ایزدی دربندی*، آرش مقصودی
    علم علف های هرز در قیاس با سایر علوم زراعت، یک علم نوپا است. وجین از اولین روش های کنترل علف های هرز بود، اما با گذر زمان و اختراع ادوات کشاورزی، روش های جدیدی برای کنترل علف های هرز معرفی شد و تا به امروز کم و بیش مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه چالش هایی در این علم ایجاد شده است که از مهمترین آنها می توان به ظهور بیوتیپ های مقاوم به علف کش ها و کاهش کارایی علف کش های قدیمی، کمبود روش های مدیریتی علف های هرز و کاهش روند معرفی علف کش هایی با نحوه عمل جدید اشاره کرد. در آینده با توجه به نیاز، معرفی ترکیبات طبیعی به عنوان یک گزینه مناسب جهت کشف محل عمل جدید و تولید علف کش های زیستی مورد توجه است. همچنین مهندسی ژنتیک به عنوان یک ابزار دیگر برای دست ورزی در خاصیت انتخابی علف کش ها و ایجاد روش های مدیریتی جدید مورد توجه خواهد بود. علوم کامپیوتر و رباتیک که شامل چشم های الکترونیک، سنسورهای تشخیص گیاهان زراعی از علف هرز و سایر ابزار مربوط به علوم مهندسی هستند نیز از ابزارهای مهم و مورد نیاز در مدیریت علف های هرز هستند که در حال پیشرفت و پردازش می باشند. لذا مطالعه و بررسی روش ها و ابزارهای نوین در علم علف های هرز میتواند در جهت رفع چالش ها کمک کند.
    کلید واژگان: علف کش زیستی, کشاورزی دقیق, کشاورزی رباتیک, مقاومت}
    Ebrahim Izadi Darbandi *, Arash Maghsoodi
    Compared to other agricultural sciences, weed science is a new science, but it has been considered as an old tradition and method. Weeding was one of the first method in weed control, but with the over of time and the invention of agricultural tools, new methods for weed control were introduced and have been more or less used until. However, Today, challenges have been created in this science, the most important of which are the emergence of herbicide-resistant biotypes, reduction of the effectiveness of old herbicides, the lack of weed management methods and the reduction of the introduction of herbicides with new modes of action. In the future, according to the need, it is important to introduce natural compounds as a suitable option to discover a new site of action and produce bio-herbicides. Also, genetic engineering will be considered as another tool for adjusting the selective properties of herbicides and creating new management methods. Computer science and robotic, which include electronic eyes, sensors for distinguishing crops from weeds, and other tools related to engineering sciences, are also important and needed in weed management that are being developed and processed. Also, combining old methods with new tools can be considered as a suitable option for sustainable management of weeds.
    Keywords: Biological herbicide, precision agriculture, Robotic Agriculture, Resistance}
  • فاطمه نادرنژاد، دین محمد ایمانی*، محمدرضا رسولی

    پیش بینی عملکرد محصول یکی از مسایل مهم در حوزه ی کشاورزی می باشد و به عوامل مختلفی از جمله شرایط آب وهوایی، ویژگی های خاک، ویژگی های محصول و برنامه های مدیریتی وابسته می باشد. پیش بینی دقیق عملکرد محصول می تواند در تصمیم گیری ها و بهینه سازی فرآیندها به کشاورزان و صنایع وابسته به کشاورزی کمک نماید و در نهایت منجر به افزایش تولید شود. نیشکر یکی از مهم ترین محصولات استراتژیک کشاورزی و منبع تامین شکر در جهان می باشد. هدف پژوهش حاضر پیش بینی و بررسی عوامل موثر بر میزان شکر استحصالی از نیشکر در مزارع شرکت کشت وصنعت نیشکر امیرکبیر با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین می باشد. داده های جمع آوری شده برای این پژوهش مربوط به بازه زمانی سال های 1396-1389 شامل 3223 نمونه می باشد که شامل چهار مجموعه داده آب وهوایی، محصول، خاک و مدیریت مزرعه می باشد. برای مدل سازی پژوهش از الگوریتم های جنگل تصادفی، آدابوست، تقویت گرادیان حداکثری و ماشین بردار پشتیبان استفاده شده و در محیط ژوپیترنوت بوک پایتون پیاده سازی شده اند. مدل جنگل تصادفی با صحت 92.2% برای پیش بینی شکر استحصالی در بین مدل های ارایه شده بهترین عملکرد را دارد.

    کلید واژگان: طبقه بندی, کشاورزی دقیق, مدل سازی, یادگیری ماشین}
    F. Nadernejad, D. M. Imani *, M. R. Rasouli
    Introduction

    Sugarcane is a strategic agricultural product and increasing productivity and self-sufficiency in its production is of special importance. The most important product of sugarcane is sugar. Various factors like climatic and management conditions affect the yield of sugarcane and recoverable sugar. Crop yield forecasting is one of the most important topics in precision agriculture, which is used to estimate yield, match product supply with demand and manage product to increase productivity. The purpose of this study is to predict and model the factors affecting sugar extracted from sugarcane (recoverable sugar) in the farms of Amir-Kabir sugarcane agro-industry Company of Khuzestan province using machine learning methods.

    Materials and Methods

    To conduct this study, data from the agro-industrial company Amir-Kabir in the province of Khuzestan from 2010 to 2017 were used. This data has 3223 records which include four sets of data: climate, soil, crop and farm management. This data includes continuous and discrete variables. Discrete variables include production management, soil type, farm, variety, age (cane class), the month of harvest and times irrigation. Continuous variables include area, chemical fertilizer consumption, water consumption per hectare, total water consumption, drain, crop season duration, yield (cane yield) soil EC, purity, time interval drying off to crop harvest, precipitation, min and max temperature, min and max relative humidity, wind speed and evaporation. The recoverable sugar variable is considered as the target variable and is divided into two classes, values greater than or equal to 9 are in the optimal class and less than 9 are in the undesirable class. The other variables are considered as predictor variables. For modeling using the Holdout method the data were randomly divided into two independent sets, a training set and a test set. 70% of the data which includes 2256 records were used for training and 30% of the data which includes 967 records were used for testing. The modeling of this study was performed with the Python programming language version 3.8.6 in the Jupyter notebook environment. Random Forest, Adaboost, XGBoost and SVM (support vector machine) algorithms were used for modeling.

    Results and Discussion

    To evaluate the models, metrics of accuracy, precision, recall, f1 score and k-fold cross validation were used. The XGBoost model with 94.8% accuracy on the training set and the Adaboost model with 92.4% accuracy on the test set, are the best models. Based on precision and recall metrics Adaboost model with 87% precision and SVM model with 87% recall have better performance than the other models. Based on Repeated 10-fold stratified cross validation using two repeats the SVM model with 92.3% accuracy is the best model. The variables of purity, time interval drying off to crop harvest and crop season duration are the most important variables in predicting the recoverable sugar.

    Conclusion

    In this study a new approach based on machine learning methods for predicting recoverable sugar from sugarcane was presented. The most important innovation of this study is the simultaneous consideration of management and climatic factors, along with other factors such as soil and crop characteristics for modeling and classification the recoverable sugar percentage from sugarcane. The results show that the performance of all models is acceptable and machine learning methods and ensemble learning algorithms can be used to predict crop yield. The results of this study and the analysis of the rules obtained from the set of decision trees made in the random forest model can be used for managers of different agro-industries in determining appropriate strategies and preparing the conditions to achieve optimal production.For future research as well as policy making and decision making Amir-Kabir sugarcane agro-industry Company the following suggestions are offered: more samples can be used to obtain more reliable results. Also can be used Deep learning methods, time series analysis and image processing. Use of IOT equipment to collect and real-time processing data on Amir-Kabir sugarcane agro-industry farms.

    Keywords: Classification, Machine learning, Modeling, Precision agriculture}
  • غلامعباس ملاشاهی*

    با توجه به افزایش رو به رشد جمعیت جهان، می توان گفت که امنیت غذایی از مهم ترین چالش های قرن حاضر است. به دلیل محدودیت منابع طبیعی و نهاده ها، و مشکلاتی مانند تغییر اقلیم، آلودگی های زیست محیطی و افزایش مهاجرت روستاییان به شهرها، افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزی دشوار است. در چنین شرایطی، تامین امنیت غذایی به تغییر روش ها و رویکردهای تولید وابسته است. برای تولید باید راهکارها و شیوه های نوینی را جستجو کرد. افزایش بهره وری در تولید یعنی افزایش کاربرد دانش و فناوری در نظام های تولید کشاورزی. بنابراین، باید از فناوری های نوین برای افزایش بهره وری استفاده کرد. به عبارت دیگر، آینده تولید پایدار کشاورزی درگرو کاربرد فناوری های نوین است. در این مقاله ضمن توجه به اهمیت فناوری اطلاعات و ارتباطات در کشاورزی، اصطلاحات نوینی مانند کشاورزی هوشمند، تجارت الکترونیک و کشاورزی دقیق بررسی شده است.

    کلید واژگان: کشاورزی الکترونیک, کشاورزی هوشمند, تجارت الکترونیک, کشاورزی دقیق}
    Gholam Abbas Mollashahi *

    Considering the growing population of the world, it can be said that food security is one of the most important challenges of this century. Due to the limitation of natural resources and inputs, and problems such as climate change, environmental pollution, and increasing migration of villagers to cities, it is difficult to increase the quantity and quality of agricultural products. In such a situation, ensuring food security depends on changing production methods and approaches. New solutions and methods should be sought for production. Increasing productivity in production means increasing the application of knowledge and technology in agricultural production systems. Therefore, new technologies should be used to increase productivity. In other words, the future of sustainable agricultural production depends on the application of new technologies. Despite the consideration of importance of Information and communication technologies in the agricultural fields, new terms such as smart agriculture, e-commerce and precision agriculture are discussed in this article.

    Keywords: E-Agriculture, Smart Agriculture, E-commerce, precision Agriculture}
  • فرزاد محمدی، محمدرضا ملکی*، جلال خدائی

    در این مطالعه، یک سامانه الکترو-هیدرولیک برای تغییر موقعیت حفاظ خاک یک روتیواتور طراحی، ساخته و ارزیابی شد، تا بتوان از آن برای انجام خاک ورزی نرخ متغیر بصورت خودکار استفاده کرد. جابجایی حفاظ خاک در حالت باز و بسته شدن از صفر تا 80 درجه و برعکس با گام های 10 درجه ای در آزمایشگاه و 20 درجه ای در مزرعه بررسی شد. در شرایط آزمایشگاهی، میانگین سرعت تغییر موقعیت حفاظ خاک در حالت باز و بسته شدن به ترتیب 2/9±0/102 و 7/8±0/79 درجه بر ثانیه و میانگین زمان باز و بسته شدن به ترتیب02/0±11/0 و 01/0±15/0 ثانیه به دست آمد. ضرایب تبیین حاصل از همبستگی موقعیت درخواستی حفاظ خاک و موقعیت ایجاد شده به وسیله جک هیدرولیکی در آزمایشگاه در هر دو حالت باز و بسته شدن 99/0 با میانگین مربعات خطا 70/0 درجه به دست آمد. در شرایط مزرعه، میانگین سرعت تغییر موقعیت حفاظ خاک در سه سرعت 6/2، 5/3 و 8/4 کیلومتر بر ساعت به ترتیب در حالت باز شدن 7/97، 1/99 و 1/99 و در حالت بسته شدن 3/77، 3/78 و 7/78 درجه بر ثانیه به دست آمد. ضرایب تبیین همبستگی بین موقعیت درخواستی برای حفاظ خاک و موقعیت ایجاد شده توسط جک هیدرولیکی در هر دو حالت باز و بسته شدن 99/0 با میانگین مربعات خطا به ترتیب 2/1 و 3/1 درجه به دست آمد. سامانه جابجایی حفاظ خاک می تواند حفاظ را در کمتر از 3/0 ثانیه در عملیات مزرعه ای جابجا کند و می توان آن را به عنوان ابزاری موثر و کاربردی برای انجام خاک ورزی نرخ متغیر مورد استفاده قرار داد.

    کلید واژگان: اینکودر, سیگنال بازخورد, کشاورزی دقیق, الکترو-هیدرولیک, لب ویو}
    Farzad Mohammadi, MohammadReza Maleki *, Jalal Khodaei

    In the present study, an electro-hydraulic system for repositioning the soil shield of a rotary tiller was designed, developed, and evaluated to make it automated for performing variable rate tilling operation. The reposition of the soil shield was studied in the opening and closing stages from 0° to 80° and vice versa, with a 10° and 20° increment under laboratory and field conditions, respectively. Under laboratory conditions, the speed average of soil shield reposition in the opening and closing stages were 102.0±9.2 and 79.0±8.7 deg/s, with the time average in opening and closing stages of 0.11±0.02 and 0.15±0.01 s, respectively. The correlation coefficients between the requested position for the soil shield and the position created by the hydraulic actuator under laboratory conditions in both opening and closing states were R2 = 0.99 (RMSE = 0.7 deg). Under field conditions, the speed average of the soil shield reposition at three travel speeds of 2.6, 3.5, and 4.8 km/h in the opening stage were 97.7, 99.1, and 99.1 deg/s and in the closing stage were 77.3, 78.3, and 78.7 deg/s, respectively. The correlation between the requested position for the soil shield and the position created by the hydraulic actuator in both opening and closing states were R2 = 0.99 (RMSE = 1.2 deg) and R2=0.99 (RMES=1.3 deg), respectively. The soil shield repositioning system can be performed in less than 0.3 s in-field, making it an effective and practical tool for performing variable rate tillage.

    Keywords: Encoder, Feedback signal, Precision Agriculture, electro-hydraulic, LabVIEW}
  • مریم رحیمی جهانگیرلو*، نیکروز باقری
    برای دستیابی به افزایش حداکثری تولید و کارایی مصرف نهاده های کشاورزی، فناوری های اطلاعاتی انقلابی دیگر را رقم زده اند. مهم ترین تفاوت کشاورزی پیشرفته (یا دقیق، هوشمند و دیجیتال) با کشاورزی سنتی، چرخه مدیریت زراعی مبتنی بر فناوری اطلاعات است. بنابراین، هدف این مقاله معرفی اجزای چرخه مدیریت زراعی مبتنی بر فناوری اطلاعات در کشاورزی پیشرفته است. این چرخه از پنج مولفه اصلی تشکیل شده است: 1) گیاه، 2) سکوها یا سنجنده های سنجش ازدور مثل ماهواره ها، پهپادها و تجهیزات غیرتماسی مجهز به حسگر، 3) داده، 4) تصمیم گیری با استفاده از محاسبات هوش مصنوعی و (5) اجرا و به کارگیری دستورات با استفاده از فناوری هایی چون فناوری نرخ متغیر. هدف اصلی این چرخه، کسب اطلاعات دقیق از نقاط مختلف یک سامانه کشاورزی برای تصمیم گیری هوشمند است. این چرخه امکان جمع آوری داده های عینی و تصمیم گیری هوشمند را برای اجرای کشاورزی پیشرفته فراهم می آورد. درواقع، کشاورزی پیشرفته بر پایش و تهیه نقشه ها و اطلاعات مکانی زمانی استوار است و این اصل از وجود ناهمگونی در مزرعه ناشی می شود. نقش مولفه های چرخه مدیریت زراعی مبتنی بر فناوری اطلاعات، شناسایی این ناهمگونی ها (تفاوت در شیب زمین، ارتفاع، عناصر مغذی خاک، آفات و علف های هرز، رطوبت، شوری (PH، (EC، ماده آلی و یا حتی عملکرد) و کمک به مدیریت آن ها به روشی دقیق و هوشمند در بخش های مختلف عرصه تولید است.
    کلید واژگان: فناوری کشاورزی, پهپاد, سنجنده, کشاورزی دقیق, مدیریت هوشمند}
    Maryam Rahimi Jahangirlou *, Nikrooz Bagheri
    In the present century, the development of information technology (IT) is bringing another revolution to achieve the maximum increase in crop production and efficiency of using agricultural inputs. The greatest role of IT in advanced agriculture (precision, smart and digital) is through the IT-based crop management cycle. So, this paper aims to introduce the components of IT-based crop management cycle and their role in advanced agriculture. IT-based crop management cycle consists of five main components including (1) crop, (2) remote sensing platforms supporting sensors such as satellites, drones and proximal equipment (3) data, (4) decision-making through algorithms such as artificial intelligence and (5) the actuation through variable rate technology. The main purpose of this cycle is to obtain accurate information from every pixels of a farm for smart decision making. This cycle enables the collection of objective data for the implementation of advanced agriculture. In fact, advanced agriculture is based on the principle of monitoring and preparing maps and spatio-temporal information, and this principle arises from the existence of heterogeneity in the field. The role of IT-based crop management cycle components is identifying these heterogeneities (differences in land slope, altitude, soil nutrients, pests and weeds, moisture, salinity (EC), pH, organic matter or even crop yield) for helping to perform precision and smart field management in different parts of the production field
    Keywords: Agrotechnology, Precision agriculture, Sensor, Smart Farm Management, UAV}
  • شهپر گراوندی*، نگین ملکی
    بکارگیری کشاورزی دقیق امروز به یک ضرورت انکارناپذیر در بخش کشاورزی تبدیل شده است. توجه به این موضوع در تعاونی های دانشجویی از جنبه مهارت افزایی و آموزش دانشجویان از اهمیتی دو چندان برخوردار می باشد. مقاله حاضر سعی دارد به بررسی نیازهای آموزشی اعضای تعاونی دانشجویی 4802 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی در خصوص کشاورزی دقیق بپردازد. جامعه مورد مطالعه، اعضای تعاونی دانشجویی فعال در سال 1400 بودند (N=121) که تعداد98 نفر از آن ها با استفاده از روش نمونه گیری طبقه ای با انتساب متناسب مورد مطالعه قرار گرفتند. ابزار گردآوری داده ها پرسشنامه محقق ساخته بود که روایی و پایایی آن مورد تایید قرار گرفت. بر طبق یافته ها، وضعیت دانشی دانشجویان در مورد کشاورزی دقیق در سطح پایینی قرار دارد (میانگین 80/1 و انحراف معیار 85/0). همچنین نتایج نشان داد افراد مورد مطالعه، سامانه موقعیت یاب جهانی GPS، فناوری های مرتبط با نقشه های عملکرد محصول، اندازه گیری نقطه به نقطه محصول، تجهیز ماشین های موجود به سامانه های کنترل اتوماتیک و فناوری های مرتبط با نقشه های علف هرز را به عنوان مهم ترین نیاز آموزشی خود عنوان نموده اند. نتایج مدل رگرسیونی نیز نشان داد حدود 71 درصد از تغییرات نیاز آموزشی اعضای تعاونی توسط متغیرهای: شرکت در دوره های آموزشی و دسترسی به منابع اطلاعاتی تبیین می شود. از این رو پیشنهاد می شود با راهکارهایی همچون: برگزاری دوره های و کارگاه های آموزشی، تشکیل گروه های تلگرامی و واتساپی، دعوت از متخصصان و .. نسبت به تقویت این مهارت در دانشجویان کشاورزی کمک نمود.
    کلید واژگان: کشاورزی دقیق, نیاز آموزشی, نیازسنجی, دانشجویان کشاورزی, تعاونی دانشجویی}
    Shahpar Geravandi *, Negin Maleki
    The use of precision agriculture has become an undeniable necessity in the agricultural sector today. Paying attention to this issue in student cooperatives is doubly important in terms of skills development and student education. The present article tries to examine the educational needs of the members of 4802 Student Cooperatives of Razi University of Agriculture and Natural Resources regarding precision agriculture. The study population was active student cooperative members in 1400 (N = 121), 98 of whom were studied using stratified sampling method with proportional assignment. Data collection tool was a researcher-made questionnaire whose validity and reliability were confirmed by experts and Cronbach's alpha. Data analysis using Burich model showed that students' knowledge about precision agriculture is at a low level (mean 1.80 and standard deviation 0.85). The results also showed that the subjects studied GPS global positioning system, technologies related to product performance maps, point-to-point measurement of the product, equipping existing machines with automatic control systems and technologies related to weed maps. They have stated as their most important educational need. The results of the regression model also showed that about 71% of the changes in the educational needs of cooperative members are explained by the variables: participation in training courses and access to information resources. Therefore, it is necessary to help strengthen this skill in agricultural students through strategies such as: holding courses and workshops, forming telegram and WhatsApp groups, inviting specialists, and so on..
    Keywords: Precision agriculture, Training needs, need assessment, Agricultural S tudents, S tudent's Cooperative}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال