Farklı Uzaktan Algılama Platformlarından Elde Edilen Görüntüler İle Pamuk Bitkisinin Gelişiminin İzlenmesi ve Olası Stres Koşulları ile Gelişim Bozuklarının Tespiti
Proje no. 20854 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2019
Özet
Pamuk tek yıllık olarak yetiştirilen önemli bir sanayi bitkisi olmasının yanında stratejik bir tarımsal üründür. Sanayi bitkileri içinde en fazla ekim alanına ve üretim değerine sahip olan pamuk, birçok tarım ürününe oranla daha fazla girdi kullanımı gerektiren bir bitkidir. Pamuk yetiştiriciliğinde girdi ve üretim maliyetinin yüksekliği özellikle bu bitkinin ekiminden hasadına kadar olan sürecinin iyi izlenmesini zorunlu kılmaktadır. Ülkemizde birçok tarımsal ürüne ait ekili alan ve verim bilgisi ile hastalık-zararlı belirleme çalışmaları, çiftçi beyanları veya anket sonuçları gibi geleneksel yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu yöntemlerle çoğu zaman doğru bilgilere ulaşmak pek mümkün olamamaktadır. Günümüzde, bu geleneksel yöntemlerin yerini işlerlikle kullanılabilen uzaktan algılama teknolojisi almaya başlamıştır. Uzaktan algılama teknolojisi ile tarımsal ürünlerin izlenmesi, yetiştiricilik döneminde bitkideki stres koşullarının tespiti ve bitkisel üretiminin verim tahmini gibi çalışmalar yüksek doğruluk oranı ile gerçekleştirilebilmektedir. Ülkemizde İnsansız Hava Araçları (İHA) teknolojisi kullanılarak yapılan çalışmalar olmakla birlikte, pamuk gibi ekonomik değeri yüksek bitkiler üzerinde yoğunlaşmış olan çalışmalar henüz yaygın değildir. Gerçekleştirilen bu çalışma ile Ege bölgesinde yoğun tarımı yapılan ve hem ülke içi ihtiyacı hem de ihracat açısından önemli olan pamuk bitkisinin yeni teknikler kullanılarak araştırılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda, pamuk ekili alanların İHA ve yeryüzünü gözetleme uyduları(Sentinel-2) gibi farklı uzaktan algılama platformlarından elde edilen veriler ile izlenmesi, bitkinin bütün bir vejatasyon süresince takip edilmesi ve spektral imzalarının oluşturulması, İHA ve uydu görüntülerinden elde edilen çok bantlı verilerin analizi, bitki fizyolojik özelliklerinin ve değişik nedenlerle (su, tuzluluk, alkalilik vb) oluşan ve bitki üzerinde stres oluşturan bu koşulların belirlenmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Araştırmada, gerek yersel ölçümlerle ve gerekse insansız hava aracından elde edilen spektral veri setlerinden çeşitli bitki indeksleri hesaplanmıştır. Bu indekslerden NDVI ile pamuk bitkisinin Azot içeriği arasındaki korelasyon değerleri 0,66 ile 0,86 arasında değişen güçlü istatistiksel ilişki olduğunu göstermiştir. Ayrıca, NDVI indeks verileri ile bitkinin fosfor içeriği arasında da korelasyon değerleri 0,71 ile 0,86 arasında değişim gösteren güçlü bir istatistiksel ilişki olduğu belirlenmiştir. Diğer besin elementlerinden potasyum ile tarla-1 dışında anlamlı ve güçlü bir istatiksel ilişki olduğu belirlenirken, benzer durumun kalsiyum ve magnezyum için de söz konusu olduğu görülmüştür. İnsansız hava aracından elde edilen multispektral görüntülerde pamuk bitkisinin farklı fizyolojik dönemlerindeki spektral özellikleri ortaya konulmuştur. Çalışmanın tüm aşamalarında bitki-yaprak örnekleri alınmış ve bu örneklerde laboratuvar analizleri ile pamuk bitkisinin farklı gelişim dönemindeki bitki besin maddesi içerikleri ortaya konulmuştur. Çalışma sonucunda elde edilen tüm veriler arasındaki ilişkiler istatistiksel olarak incelenmiştir. Elde edilen verilerin değerlendirmeler neticesinde, pamuk bitkisinin verim değerleri ile yansıma değerleri arasında istatistiksel olarak önemli ilişkiler belirlenmiştir. Özellikle pamuk bitkisinin verim tahmininde, çiçeklenme dönemi sonunun daha belirleyici olduğu, yapılacak çalışmalarda bu dönemin tercih edilmesinin uygun olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca İHA verilerinin sulamaya yönelik indeks işlemi ile hesaplanan değerleri ile sulama zamanı, su stresi gibi veriler arasındaki ilişkiler tespit edilmiş olup, sulamaya yönelik verilerin üretilmesinde uzaktan algılama verilerinin son derece başarılı olduğu anlaşılmıştır.