FarmFUSE: Fusion of multi-source and multi-sensor information on soil and crop for optimised crop production system


Tekin Y. (Executive) , Ulusoy Y. , Tümsavaş Z.

FP7 Project, 2013 - 2016

  • Project Type: FP7 Project
  • Begin Date: March 2013
  • End Date: November 2016

Project Abstract

Bu projenin amacı ürün yetiştirme sistemlerinin iyileştirilmesinde toprak ve bitki tabanlı çoklu sensör ve çoklu kaynak verilerinin tümleştirilmesidir. Proje Bursa ili Karacabey ilçesi ve Karaman ili Ayrancı ilçesinde planlanmıştır. Bu projede traktör üç nokta bağlantı sistemine asılan on-line görünür ve yakın kızılötesi toprak sensörü kullanılmıştır. On-line sensörün çalışması sırasında topraktan örnekler alınarak ikiye bölünmüştür. Bu örneklerin bir yarısında tekstür analizi ve laboratuvar kimyasal analizleri diğer yarısında ise aynı optik sensör ile taramaları yapılmıştır. Görünür ve yakın kızılötesi spektral yansıma değerleri ile toprak özellikleri referans değerlerin karşılaştırılarak model oluşturulmasında kısmi kareler yöntemi (PLS) kullanılmıştır. Laboratuvar koşullarında Kalibrasyon modeline ait bağımsız geçerlilik sınaması (Cross-validation) R2 regresyon değerleri Katyon Değişim Kapasitesi, Organik Karbon, Sodyum, Potasyum ve Magnezyum için sırası ile 0.82, 0.92, 0.82, 0.70, 0.79 gibi yüksek değerler bulunmuştur. Model Doğrulama setlerinde bu değerler sırası ile 0.60, 0.65, 0.78, 0.80 ve 0.88 olmuştur. On-line toprak özelliklerine ait haritalar yüksek alansal değişimlerini başarılı bir şekilde ortaya koymuştur. On-line kalibrasyon modellerine ait veri doğrulama setlerinde Katyon Değişim Kapasitesi (R2 = 0.84, RPD=3.45), Organik Karbon (R2 = 0.76, RPD=1.58), Sodyum (R2 = 0.78, RPD=1.57), Potasyum (R2 = 0.64, RPD=1.68) ve Magnezyum (R2 = 0.60, RPD=1.56) için değerlendirme yapılmıştır. Ürün gelişimini izlemek için kanopi sensor ile Normalized Differential Vegetation index (NDVI) değerleri alınmış, toprak özellikleri ile tümleştirilerek değişken düzeyli gübre öneri haritaları elde edilmiştir. Projenin 2. yılında mısır ekilen ve değişken düzeyli gübreleme yapılan deneme alanının her üç bölgesinde de yer alan bitkilerin vegetatif gelişim düzeylerinin homojen bir dağılım gösterdiği izlenmiştir. Verim haritaları çıkarılarak uygulanan değişik düzeyli gübre önerilerinin maliyet artışı sağlayıp sağlamadığı kontrol edilmiştir. Değişken düzeyli gübre maliyetleri verim değerleri göz önünde bulundurularak ekonomik değerlendirme yapılmıştır. 10 ha’lık Karacabey deneme alanında ikinci yıl sonunda %7.8, üçüncü yıl sonunda ilk seneye göre % 12.5 oranında verim artışı olmuştur.