Investigation of The Determination of Nitrogen Content with Hyperspectral Detection Techniques in Tomato

Year 2019, Volume: 14 Issue: 2, 226 - 233, 23.12.2019

Esma Karğı Levent Başayiğit

Abstract

The
aim of the study was to determine the nitrogen content of tomato (Solanum
lycopersicum) under controlled greenhouse conditions by hyperspectral methods.
The study was carried out in the greenhouse conditions. A portable
spectroradiometer capable of reflectance measurements between 325-1075 nm of
the electromagnetic spectrum was used for spectral reflection measurements. In
this study, two different fertilizer types, ammonium nitrate, and ammonium
sulfate were applied to tomato seedlings in 5 different doses. The experiment
has consisted of 120 pots in total which 3 replications of each dose have been
sampled in 4 different periods. The spectral reflection graph of tomato
seedlings which applied ammonium nitrate was shown more acceptable values in
the visible region, whereas the ammonium sulfate applied samples could be
determined better in the visible and near-infrared region. Especially in the
4th period, the reflectance percentages were increased in the visible region
due to the decreasing dose. It could be determined the N content of the tomato
seedlings in this period.

Domates (Solanum lycopersicum) Bitkisinde Azot İçeriğinin Hiperspektral Algılama Teknikleriyle Belirlenebilirliğinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, hiperspektral yöntemler ile
domates (Solanum lycopersicum)
bitkisinin azot içeriğinin kontrollü sera koşullarında belirlenmesi
amaçlanmıştır. Sera koşullarında yürütülen çalışmada spektral yansıma ölçümleri
için elektromanyetik spektrumun 325-1075 nm dalga boyları arasında yansıma
ölçümleri yapabilen taşınabilir bir spektroradyometre kullanılmıştır. Çalışmada domates bitkisine iki farklı gübre çeşidi
amonyum nitrat ve amonyum sülfat formunda, 5 farklı doz uygulaması
yapılmıştır. Toplamda 120 saksıdan oluşan denemede 4 farklı dönemde her bir
dozdan 3 tekerrür olacak şekilde örnekleme yapılmıştır. Domates bitkisinin
hiperspektral algılama yöntemleri ile N içeriğinin belirlenmesinde, amonyum
nitrat uygulanan domates bitkilerinin spektral yansıma grafiği görünür bölgede
daha fazla çalışırken amonyum sülfat uygulananlarda ise görünür ve yakın
kızılötesi bölgesinde daha iyi belirlenebildiği görülmüştür. Özellikle 4.
dönemde uygulanan amonyum nitrat ve amonyum sülfat uygulamalarının her ikisinde
azalan doz artışına bağlı olarak görünür bölgede yansıma yüzdelerini artırdığı,
dolayısıyla bu dönemde domates bitkisinin N içeriğinin belirlenebileceği
görülmüştür.

Keywords

Amonyum nitrat, Amonyum sülfat, Azot, Domates, Spektral Yansıma, Spektroradyometre

References

• Alpaslan, M., Güneş, A. & İnal, A., (2005). Deneme Tekniği. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara Üniversitesi Basımevi.
• Başayiğit, L. & Dedeoğlu, L., (2012). Elma Ağaçlarında Çinko Noksanlığının Görünür Yakın Kızılötesi (VNIR) Spektroskopik Yöntemle Belirlenmesi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 5(2), 64-67.
• Bolat, İ. & Kara, Ö., (2017). Bitki Besin Elementleri: Kaynakları, İşlevleri, Eksik ve Fazlalıkları. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 19(1), 218-228. https://doi.org/10.24011/barofd.251313
• Fageria, N. K., (2009). The Use of Nutrients in Crop Plants. , New York. CRC Pres, Florida, Taylor & Francis Group.
• Jain, N. & Ray, S. (2007). Use of Hyperspectral Data to Assess the Effects of Different Nitrogen Applications on a Potato Crop. Springer Science+Business Media, 8, 225–239. https://doi.org/10.1007/s11119-007-9042-0
• Kacar, B. (1995). Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri III. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları.
• Kantarcı, M. D., (2000). Toprak İlmi. İÜ Toprak İlmi ve Ekoloji Anabilim Dalı, İ Ü Yayın No. 4261, Orman Fakültesi Yayın No. 462.
• Kruse, J.K., Christians, N.E., Chaplin, M.H., 2006. Remote Sensing of Nitrogen Stress in Creeping Bentgrass. Agronomy Journal, 98:1640-1645.
• Thomas, J.R., Oerther, G.F. 1972. Estimating nitrogen content of sweet pepper leaves by reflectance measurements. Agronomy Journal, 64: 11-13.