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 « yield prediction » در نشریات گروه « زراعت »

تکرار جستجوی کلیدواژه «yield prediction» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • Spatial Variability of Rainfed Wheat Production Under the Influence of Topography and Soil Properties in Loess-Derived Soils, Northern Iran
    Mohammad Ajami*, Ahmad Heidari, Farhad Khormali, Mojtaba Zeraatpisheh, Manouchehr Gorji, Shamsollah Ayoubi

    The wheat production variability is not well-understood in hilly region, especially in loess-derived soils of Golestan province in Iran with a sub-humid climate. Topography can greatly influence the production of agricultural crops by affecting soil quality. A study area located in Golestan province was selected in order to assess the spatial variability of wheat production and to develop regression models between the crop, soil properties, and topography attributes. The samples of wheat and soil were randomly taken from 100 points at different hillslope positions (i.e., shoulder, back-, foot-, and toe-slope). The soil physicochemical analysis and the measurement of wheat yield components were conducted. The digital elevation model (DEM; 10 m resolution) was used, and the topographic attributes (i.e., elevation, slope, wetness index, stream power index, curvature, erosivity factor, and watershed specific area) were calculated. The results showed that the greatest total yield and the highest grain yield were estimated to be 14.53 and 4.41 ton ha−1, respectively, in areas with a slope of less than 10%, which were significantly higher than those in the steep areas (slope classes of 10–30% and > 30%). The highest and the lowest total yields, with average values of 15.82 and 5.68 ton ha−1, were observed in the toeslope and shoulder slope positions, respectively. The greatest grain yields were obtained from the foot- and toeslope positions with the average values of 4.61 and 4.66 ton ha−1, respectively. The topographic curvature and wetness index had a significant correlation with the yield of wheat. According to the regression equations, topographic indexes can well justify the spatial variability of wheat yield, indicating the importance of these factors by influencing the distribution of moisture during the process of wheat production in the study region. The enhancements of wheat yield components in the lower slope positions could be attributed to an increase in soil depth and plant available water as well as to the accumulation of further soil organic matter and nutrient elements, including nitrogen and potassium, in such positions as a result of soil redistribution. Moreover, the results illustrated that by using easy accessable, cheap, and none destructive data (DEM derivatives and soil properties); it is possible to predict the production yield of wheat with a reliable estimation. We concluded that for better farming management and productivity in hilly regions, topographic attributes should be considered for plantation. Therefore, this study introduces the most suitable slope positions and topographic attributes for crop production with the least soil degradation. Shoulder and backslope positions are the most unsuitable slopes possibly better for orchards while toeslopes and footslopes could be used for intensive crop production.

    Keywords: Wetness index, Wheat production, Topographic attributes, Yield prediction, Soil properties}
  • سیدعبدالله محمدی، ناصر مجنون حسینی*، حسین مقدم، مصطفی اویسی

    این پژوهش با هدف ارزیابی پیش بینی عملکرد علوفه یونجه، بر پایه برخی پارامترهای اقلیمی، خاکی و شاخص های پوشش گیاهی (PVI)، حاصل از سنجنده Sentinel-2 مربوط به شهرستان سرایان در تیرماه 1397 انجام شد. داده های زمینی عملکرد یونجه از 52 نقطه (شامل 10 نقاط آزمایشی) جمع آوری شدند. سپس جهت پیش بینی عملکرد یونجه طی دو برداشت متوالی، از رگرسیون خطی چند متغیره به روش گام به گام استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که نقشه عملکرد یونجه طی هر دو چین، با مولفه های میانگین بارندگی، کلاس خاک و شاخص PVI در سطح احتمال یک درصد ارتباط معنی داری داشت. نتایج حاصل از اعتبار سنجی مدل، مقادیر R2، RMSE و GMER را به ترتیب معادل 82/0، 88/0 و 91/0نشان داد که بیانگر انطباق بالای مدل تخمینی عملکرد با عملکرد واقعی یونجه بود. همچنین نتایج آزمون کای اسکویر (P= 0.99)، عدم تفاوت معنی دار بین مقادیر واقعی و تخمینی عملکرد یونجه طی دو چین را نشان داد. بنابراین، به دلیل اعتبار بالای داده های مشاهداتی زمینی و داده های اقلیمی در منطقه جهت ارایه الگوی بهره برداری مناسب گیاهان علوفه ای، می توان از این متغیر ها استفاده نمود.

    کلید واژگان: اقلیم, اعتبارسنجی, پیش­بینی عملکرد, یونجه}
    Sayed Abdoleh Mohammadi, Naser Majnoon Hoseini *, Hosein Moghadam, Mostafa Oveisi

    This study was conducted to predict alfalfa forage yield based on some climatic, soil and vegetative indices (PVI) derived from Sentinel-2 sensor in Sarayan (Southern Khorasan) of Iran in July 2018. Alfalfa yield data were collected from 52 points (10 of those experimental points) in two consecutive harvests to predict alfalfa performance, a stepwise multivariate linear regression was used. Results showed that the alfalfa performance map, in both consecutive harvests, with the mean of rainfall, PVI index and soil class was significant at 1% probability level. Validation showed that R2, RMSE and GMER were 0.82, 0.88 and 0.91, respectively, indicating the high compliance of the estimated performance model with the actual yield of alfalfa. Also, the results of chi-square test (P = 0.99) showed non-significant difference between actual values and estimated hay yield during two harvests. Therefore, due to the high reliability of terrestrial observations and climatic data in the region, these variables can be used to provide proper utilization pattern for forage plants.

    Keywords: Alfalfa, Climate, validation, Yield prediction}
  • مریم سلطانیان*، مهدی نادری خوراسگانی، علی تدین
    سابقه و هدف

    پیش بینی و تخمین میزان عملکرد گندم، از وظایف تصمیم گیران اقتصادی به منظور ایجاد امنیت غذایی و تامین نیازهای عمده جامعه می باشد. از طرف دیگر تولیدات کشاورزی همیشه با احتمال خطر در زمینه ی تغییرات آب و هوا و تغییرات بازارهای بین المللی همراه بوده است، هر چند که این احتمال خطر هرگز به طور کامل حذف نمی شود، اما می توان با تخمین میزان محصول قبل از فصل برداشت آن ها را به حداقل رساند. یکی از روش های تخمین محصول، استفاده از تصاویر ماهواره ای می باشد. داده های سنجش از دور، تخمین عملکرد گیاه را بر اساس شاخص های گیاهی امکان پذیر می سازد. تحقیق حاضر با هدف یافتن روشی سریع همراه با دقتی قابل قبول برای پیش بینی مقدار عملکرد در مزارع تحت کشت گندم در منطقه شهرکرد با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی امکان سنجی تخمین عملکرد مزارع گندم به وسیله تصاویر ماهواره لندست 8، سه مزرعه زیر کشت گندم به ترتیب به وسعت 20، 13 و 10 هکتار در سال زراعی 95-1394 در شهرستان شهرکرد، استان چهار محال و بختیاری، در نظر گرفته شد. تصاویر مربوط به سه تاریخ 15 و 31 خرداد و 16 تیر و داده های زمینی شامل عملکرد مزارع، مرحله رشدی و موقعیت جغرافیایی آن ها در تاریخ های فوق بود. موقعیت جغرافیایی مناطق به وسیله دستگاه GPS ثبت شد. در مرحله نمونه برداری تعداد 60 نمونه از مزارع ذکر شده برداشت شدند. نمونه برداری و اندازه گیری عملکرد در داخل مربعات یا کوادرات های 25/0 مترمربعی انجام گرفت. هم زمان تعداد بوته در سطح 25/0 مترمربع شمارش و تراکم در مترمربع محاسبه شد. سپس شاخص های گیاهی به کمک باندهای ماهواره ای تشکیل و روابط همبستگی بین داده های عملکرد و نتایج شاخص ها محاسبه شد. توابع رگرسیونی مختلفی برای برآورد عملکرد از شاخص های پوشش گیاهی استفاده شد که بر اساس بیشترین مقدار ضریب تبیین (R2) و کمترین مقدار خطای استاندارد، بهترین مدل مشخص شد. به منظور اعتبارسنجی مدل از واریانس کاهش یافته (RV) و میانگین خطای تخمین (MEE) استفاده شد. کلیه پردازش های تصویری در محیط نرم افزارILWIS 3.3 و تجزیه و تحلیل ها و محاسبات آماری توسط نرم افزار SigmaPlot 10.0 انجام شد.

    یافته ها

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد که از بین تصاویر، بالاترین همبستگی در تصویر 31 خرداد (هم زمان با مرحله خمیری شدن دانه گندم) به دست آمد. شاخص های پوشش گیاهی NDVI، NRVI، OSAVI، RVI، SAVI، RDVI، DVI، EVI و GNDVI به ترتیب با ضریب تبیین 86/0، 86/0، 86/0، 86/0، 86/0، 83/0، 81/0، 80/0، 78/0 بیشترین همبستگی را با میزان عملکرد نشان دادند. در نهایت مناسب ترین رابطه برای این شاخص ها، معادله رگرسیون غیرخطی و مطلوب ترین مدل، مدل چند جمله ای درجه دو بود. نتایج نشان داد که قبل از برداشت، این شاخص ها این قابلیت را دارند که عملکرد مزارع را بیش از 80 درصد پیش بینی نمایند

    نتیجه گیری

    براساس مطالعه حاضر، بهره گیری از تصاویر ماهواره ای و داده های مشاهداتی زمینی در مرحله خمیری گندم به تخمین عملکرد در مناطق نیمه خشک کمک می کند. مناسب ترین شاخص ها برای تخمین عملکرد، NDVI، NRVI و OSAVI بودند.

    کلید واژگان: پیش بینی عملکرد, تصاویر ماهواره ای, سنجش از دور, شاخص های گیاهی, NDVI}
    Maryam Soltanian *, Mehdi Naderi Khorasgani, Ali Tadayyon
    Background and objectives

    In order to improve food security as one of the most crucial needs of the society, prediction and estimation of wheat yield should be considered by decision makers in the country. On the other hand, agricultural production is always at risk of climate and international markets changes, however, this risk is never completely eliminated, but we can estimate the yield before the harvest season to minimize them. Nowadays, one of the methods of yield estimating is using satellite- imagery. Remote sensing data allow estimating crop yield based on vegetation indices. The present study aimed to find a fast way with acceptable accuracy for predicting wheat yield in the field in Shahrekord County, Chaharmahal and Bakhtiari province, Iran by using Landsat 8 data.

    Materials and Methods

    In order to fulfill the goal three sets of Landsat 8 imagery data dated on June 4th, 20th and July 6th 2016 were downloaded from http://earthexplorer.usgs.gov. The acquisition dates were corresponded with milk, dough and ripening stages of wheat growth cycle. Concurrently three wheat cultivated farms were selected in the Shahrekord County, based upon surface area, homogeneity in wheat cultivated farms and satisfaction of landlords with sampling. Coordinates of samples were recorded using GPS device (Garmin etrex). In the whole, the yield of 60 plots (0.25 m2) from selected fields were used for yield prediction. The density of plants per plots was considered and the yield in each plot was estimated. Nine introduced vegetation indices by literature were considered and the correlation coefficients between indices' valued and estimated yields were calculated. The models were evaluated using the coefficient of determination (R2) and standard error of estimation (SEE), reduced variance (RV) and mean estimation error (MEE). Image processing and statistical analysis were carried out using ILWIS 3.3 and Sigma Plot 10.0 software, respectively.

    Results

    The results showed that among the imagery data, the highest correlation coefficients existed between wheat yield and vegetation indices developed by images dated on 20th June 2016 corresponded to wheat dough stage. The coefficients of determinations (R2) of models with vegetation indices NDVI, NRVI, OSAVI, RVI, SAVI, RDVI, DVI, EVI and GNDVI were 0.86, 0.86, 0.86, 0.86, 0.86, 0.83, 0.81, 0.80, 0.78, respectively. The results indicated that the most appropriate models were Polynomial and quadratic. The results also showed the potential of satellite images for yield prediction at pre-harvest stage with an accuracy above 80 percents.

    Conclusion

    According to this study appropriate utilizing of satellite images and field observation at dough stage aided yield estimation of wheat in semi-arid regions. The most appropriate indices for yield estimation were NDVI, NRVI and OSAVI. Among the statistical models, polynomial and quadratic models with the highest coefficients of determination were introduced as the best models. Based upon the results Landsat 8 data and field samples could be used for wheat yield forecasting which help decision makers managing the market for this strategic crop. The results should be tested in other similar climates.

    Keywords: NDVI, Remote sensing, satellite images, Vegetation indices, Yield prediction}
  • مهدی نصیری محلاتی، علیرضا کوچکی
    پیش بینی عملکرد پتانسیل در شرایط بدون محدودیت آب و عناصر غذایی و عاری از آفات، بیماری ها و علف های هرز اولین قدم در تخمین خلاء عملکرد محصولات زراعی است. عدم دسترسی به داده های کامل و دقیق محدودیت اصلی در استفاده از مدل های شبیه سازی برای برآورد عملکرد پتانسیل است و در این صورت استفاده از مدل های ساده شده جایگزین مناسبی محسوب می شود، البته پیش از استفاده از این مدل های ساده اطمینان از قدرت پیش بینی آنها در مقایسه با مدل های شبیه سازی ضروری می باشد. در این پژوهش عملکرد پتانسیل گندم و چغندرقند در سه منطقه از استان خراسان رضوی (تربت حیدریه، مشهد و نیشابور) با استفاده از سه روش ساده محاسباتی و نیز با دو مدل شبیه سازی برآورد و دقت روش ها مورد مقایسه قرار گرفته است. محاسبات ساده بر اساس روش فائو (FAO) ، مدل تغییر یافته فائو (FAO-M) و روشی مبتنی بر کارآیی مصرف نور (RUE) انجام شد که در آنها عملکرد پتانسیل به وسیله دو معادله و با استفاده از میانگین ماهانه داده های آب و هوایی برآورد می شود. عملکرد پتانسیل دو محصول در همان مناطق توسط مدل های LINTUL و SUCROS که بر اساس داده های روزانه آب و هوایی اجرا می شوند و قبلا برای مطالعات در مقیاس منطقه ای واسنجی شده بودند نیز پیش بینی شد و قدرت پیش بینی 5 روش بر اساس شاخص های آماری مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین عملکرد مشاهده شده گندم در سه منطقه تحت بررسی 18/7 تن در هکتار بود و در 5 روش تحت بررسی میانگین عملکرد پتانسیل گندم سه منطقه بین 92/6 تا 63/7 تن در هکتار پیش بینی شد. بر این اساس خطای پیش بینی در مورد مدل های شبیه سازی 39/1 و برای سه روش ساده کمتر از 5 درصد (64/4 %) به دست آمد. باوجودی که مقدار نسبی جذر میانگین مربعات خطا (RMSEn) برای سه روش ساده بیشتر از مدل های شبیه سازی بود ولی بین 11/7 تا 16/10 درصد و در محدوده مطلوب قرار داشت. به علاوه کارآیی مدل سازی (ME) نیز مثبت و به جز در روش RUE بالاتر از 60/0 بود. میانگین عملکردهای انداره گیری شده چغندرقند 5/82 تن در هکتار بود در حالی که میانگین عملکرد پتانسیل پیش بینی شده به روش های مختلف در محدوه 91-89 تن در هکتار قرار داشت. دقت پیش بینی عملکرد چغندر به وسیله روش های ساده کمتر از مدل های شبیه سازی بود ولی قابلیت پیش بینی آنها بر اساس شاخص های آماری قابل قبول محسوب شد به طوری که RMSEn محاسبه شده برای این روش ها از 5/11 درصد تجاوزر نکرد. در تعیین اعتبار متقابل روش های ساده با مدل های شبیه سازی نیز همبستگی معنی داری بین عملکردهای پیش بینی شده توسط روش های ساده و مدل های پیچیده به دست آمد که نشان دهنده انطباق مطلوب آنهاست. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از روش های محاسباتی ساده و حداقل داده های آب و هوایی می توان عملکرد پتانسیل محصولات زراعی را با دقت فابل قبولی برآورد کرد. چنین روش هایی در صورت عدم دسترسی به مدل های شبیه سازی که به طور دقیق واسنجی شده باشند و در اختیار نداشتن داده های کامل آب و هوایی روزانه جهت تخمین خلاء عملکرد در مقیاس منطقه ای و نیز در پهنه بندی های اگرواکولوژیک مفید خواهند بود.
    کلید واژگان: پیش بینی عملکرد, کارآیی مدل سازی, مدل های خلاصه, مدل های شبیه سازی}
    M Nassiri Mahalati, A Koocheki
     
    Introduction
    Potential production condition is defined as situation where water and nutrients are supplied in ample with no damage from weeds, pests and diseases. Under this situation potential yield (Yp) which is defined by solar radiation, temperature, CO2 concentration and genotypic characteristics of the crop species could be achieved. Closing the gap between Yp and actual yield (Ya) harvested by farmers is considered as the main challenge of agronomic sciences all around the world. Crop simulation models provide a powerful tool for prediction of Yp at regional and national scales. However, the accuracy of these models is highly dependent on the quality of input data which are usually not fully available even in developed countries. Simplified models designed based on few simple equations may be considered as an alternative where accurate data sets are lacking. In this research, Yp of wheat and sugar beet were estimated using some simple methods and the results were compared with those of complex simulation models under the same climatic and management conditions in Khorasan province, north east of Iran.
    Materials and Methods
    Potential yields of wheat and sugar beet were estimated by three simple calculation methods including FAO method (FAO, 1981), modified FAO, FAO-M (Versteeg and van Keulen, 1986) and RUE-based method (Nonhebel, 1997) at three different regions (Torbat, Mashhad and Neishabor) in Khorasan province. In these methods total above ground dry matter (DM) is calculated using two equations and Yp is estimated as the product of DM and harvest index with minimum weather data requirements. In addition, Yp for both crops and at the same locations was predicted using LINTUL and SUCROS simulation models which were previously calibrated for yield estimation of wheat and sugar beet at regional level. The accuracy of predicted potential yields by five methods was compared statistically against the measured yields obtained from the field experiments and high yielding farms at the studied regions.
    Results and Discussion
    Mean observed yield of wheat over the three studied regions was 7.18 t ha-1 and the estimated potential yield in the same regions using two simulation models and three simplified models was ranged between 6.92 and 7.63 t ha-1. Prediction error for the simulation models was 1.39 and for simple methods less than 5% (4.64%). Relative root mean squared error (RMSEn) for the simple methods was higher than that of complex models. However, it was between 7.11 and 10.16 % of the mean measured wheat yield which could be statistically considered as reasonable. Calculated values of modeling efficiency (ME) were positive and higher than 0.60 except for FAO-M method (ME=0.48). Measured sugar beet yield averaged over regions was 82.5 t ha-1 and estimated potential yield by different methods was between 89 and 91 t ha-1. Simple calculation methods had lower accuracy in predicting sugar beet yield compared to simulation models but RMSEnof simple methods never exceeded 11.5% showing statistically acceptable prediction. Cross validation indicated significant correlation between the results of three simple methods and that of complex simulation models.
    Conclusions
    Results of this study showed that potential yields of different crops can be estimated accurately using simple calculation methods with minimum weather data requirements. Such methods may be used as an alternative for agroecological zoning and yield gap analysis at regional level where calibrated simulation models and complete daily weather data sets are not available
    Keywords: Modeling efficiency, Simulation models, Summary models, Yield prediction}
  • O. Akbarpour, H. Dehghani, B. Sorkhi, H. G. Gauch
    Understanding the implication of genotype-by-environment interaction (GEI) and improving stability of crop yield in a target production environment is important in plant breeding. In this research, we used the AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction) model to identify the stable genotype(s) by predictive accuracy of yield data. Results of this study indicated that the FGH tests were useful to identify the best truncated AMMI model. In general, FGH1 and FGH2 tests had similar results. The findings of this study confirmed that the AMMI-4 was the best truncated AMMI model to distinguish the general and specific stability of genotypes across environments for recommending them to farmers. Based on AMMI-4 yield prediction, G15 and G17 were identified as useful genotypes for some environments, while G14 was found as a stable genotype in all environments.
    Keywords: F, test, Stability, Truncated AMMI model, Yield prediction}
  • حسین ثنایی نژاد، مهدی نصیری محلاتی، حسین زارع، نسرین صالح نیا*، مرجان قائمی
    یکی از روش هایی که اخیرا در کشور به منظور پایش محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد، استفاده از تصاویر ماهواره ای می باشد. با هدف تخمین عملکرد مزارع گندم بوسیله تصاویر ماهواره لندست سنجنده TM و ETM+، 13 مزرعه گندم در دو سال 1388 و 1389 در شهرستان مشهد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تصاویر لندست مربوط به سه تاریخ 8 و 27 خرداد و 4 تیرماه سال 88 و 18 اردیبهشت، 3 و 19 خرداد سال 89 و داده های زمینی شامل عملکرد مزارع، مرحله رشدی و موقعیت جغرافیایی آن ها در تاریخ-های مشابه بود، موقعیت جغرافیایی مناطق بوسیله دستگاه GPS ثبت شد. سپس تعدادی از شاخص های گیاهی از روابط بین باندها استخراج و روابط همبستگی بین عملکرد با شاخص ها و باندها محاسبه شد. نتایج نشان داد از بین تصاویر سال 88، بالاترین همبستگی در تصویر 27 خرداد مشاهده شد (همزمان با مرحله خمیری شدن دانه گندم) و در سال 89 نیز در مرحله خمیری شدن دانه (تاریخ 19 خرداد سال 89) بدست آمد. بالاترین همبستگی با عملکرد در سال 88 در باند قرمز با ضریب تبیین 0/76 مشاهد شد. بعد از آن بیشترین دقت مربوط به شاخص های PD311 و PD312 در جایگاه بعدی قرار گرفتند. در سال 89 نیز باند قرمز بالاترین همبستگی را با عملکرد داشت. شاخص های NDVI و SAVI همبستگی قابل قبولی با عملکرد نداشتند. در نهایت بهترین همبستگی با عملکرد بوسیله روش رگرسیون خطی چند متغیر بدست آمد.
    کلید واژگان: پیش بینی عملکرد, سنجش از دور, سنجنده های ETM+ و TM, شاخص های گیاهی, NDVI}
    H. Sanaeinejad, M. Nassiri Mahallati, H. Zare, N. Salehnia*, M. Ghaemi
    Remote sensing is one of the techniques recently used for the purpose of monitoring and predicting crop yield. The objective of this study was predicting wheat yield in Mashhad during 2009 and 2010 by Landsat (TM) and (ETM+) images with ground based data. For this purpose, three images dated 6, 14 and 22 Jun 2009 and 8 and 24 May and 9 Jun 2010 were analysed and vegetation indices were computed. Field data included wheat growth stage, yield and geographical position. Results showed that the best relation between yield and indices were obtained in 14 Jun 2009 and 14 May 2010. These dates coincided with milky and maturity stages of wheat. Cumulative indices estimated yield prediction more precisely than others indices. Red band had the highest correlation (r2=0.76) with yield among the other band. Through the other indices, PD311 and PD312 had the best correlation with the yield. Correlation between NDVI and yield was not significant. The best correlation with the yield was obtained by applying the multi linear regression method (r2=0.83).
    Keywords: Yield prediction, Remote sensing, TM, ETM+ sensors, Vegetation indices, NDVI}
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