Akademik araştırmalar, anlaşılır dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 Eylül 2026, Pazar
VERİANLABağımsız bilim yayıncılığı
Menüyü aç veya kapat
...
Home / Uygulamalı Bilimler / Tarım Bilimi / Pirinçte Düşük Maliyetli, NDVI Güdümlü, Kademeli Değişken Oranlı Azot Üst Gübreleme Uygulayıcısının Saha Gösterimi
Tarım Bilimi

Pirinçte Düşük Maliyetli, NDVI Güdümlü, Kademeli Değişken Oranlı Azot Üst Gübreleme Uygulayıcısının Saha Gösterimi

Bu araştırma, pirinçte azotlu üst gübrelemenin bitki örtüsünden ölçülen normalize edilmiş fark vejetasyon indeksi (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) kullanılarak kademeli biçimde değişken oranlarda uygulanmasını sağlayan düşük maliyetli bir tarım makinesi sistemini gerçek tarla koşullarında değerlendirmektedir.

18/08/2026  Veri Anla 74 görüntüleme
Pirinçte Düşük Maliyetli, NDVI Güdümlü, Kademeli Değişken Oranlı Azot Üst Gübreleme Uygulayıcısının Saha Gösterimi

Bu araştırma, pirinçte azotlu üst gübrelemenin bitki örtüsünden ölçülen normalize edilmiş fark vejetasyon indeksi (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) kullanılarak kademeli biçimde değişken oranlarda uygulanmasını sağlayan düşük maliyetli bir tarım makinesi sistemini gerçek tarla koşullarında değerlendirmektedir. Tek lokasyonda ve tek üretim sezonunda gerçekleştirilen altı şeritli karşılaştırmada, NDVI güdümlü tam bölünmüş gübreleme stratejisinin tahmini mevsimlik üre girdisi 213,42 kg ha−1, uniform stratejinin öngörülen girdisi ise 225,00 kg ha−1 olmuştur; fark %5,1'lik daha düşük mevsimlik üre girdisine karşılık gelmektedir. Hasatta %14 tane nemine göre düzeltilmiş ortalama verim uniform yönetimde 7,35 t ha−1, NDVI güdümlü yönetimde 8,02 t ha−1; uygulanan azotun kısmi faktör verimliliği ise sırasıyla 71,0 ve 81,7 kg tane kg−1 N olarak hesaplanmıştır. Bununla birlikte ilk iki gübreleme dozu da iki yönetim arasında farklı olduğundan, verim ve azot verimliliği farkları yalnızca NDVI sensörüne, değişken oranlı uygulamaya veya makinenin kendisine nedensel olarak bağlanamaz.

Çalışmanın mühendislik odağı yalnız bitkinin azot gereksinimini algılamak değildir. Araştırmacılar, sensörün ürettiği NDVI değerinin gerçek bir tarım makinesinde gübre miktarına dönüştürülmesini sağlayan sensör–mikrodenetleyici–PWM aktüasyonu–hidrolik tahrik–oluklu merdane zincirini saha uygulamasında kullanmıştır. Sistem sürekli değişen sonsuz sayıda doz yerine önceden tanımlanmış kademeli metraj set noktaları arasında geçiş yapmaktadır.

En önemli yorum sınırı şudur: NDVI güdümlü grubun 45. gündeki sensör kontrollü üçüncü gübrelemesi, uniform grubun üçüncü gübrelemesinden daha düşük değil, daha yüksektir. Üçüncü uygulamada NDVI güdümlü grup için toplu saha toplama tahmini 100,92 kg üre ha−1, uniform grup için ise 75,00 kg üre ha−1'dir. Mevsim sonunda ortaya çıkan toplam %5,1'lik azalma, NDVI grubundaki ilk iki manuel uygulamanın 56,25'er kg üre ha−1 ile daha düşük tutulmasından kaynaklanan tam bölünmüş gübreleme stratejisinin sonucudur.

Sonuç ölçütüUniform yönetimNDVI güdümlü yönetimBilimsel yorum
Mevsimlik üre girdisi225,00 kg ha−1213,42 kg ha−1NDVI yönetiminde 11,58 kg ha−1 daha düşük; fark tam gübreleme programına aittir.
Elementel N eşdeğeri103,50 kg N ha−198,17 kg N ha−15,33 kg N ha−1 daha düşük tahmini mevsimlik girdi.
Ortalama tane verimi7,35 t ha−18,02 t ha−1Tanımlayıcı sonuçtur; nedensel üstünlük testi değildir.
PFPN71,0 kg tane kg−1 N81,7 kg tane kg−1 NTedavi ortalamalarından hesaplanan tedavi düzeyi orandır; bağımsız tekrar değildir.

Araştırmanın temel sorusu nedir?

Pirinç tarlasında bitkilerin azot gereksinimi alan boyunca aynı olmayabilir. Araştırmanın mühendislik problemi, bitki örtüsünden algılanan farklılığın yalnızca bir sensör verisi olarak kalmaması, sahada uygulanabilir bir gübre dozuna dönüştürülmesidir. Bunun için sensörün algıladığı NDVI değerinin kontrol algoritmasına, oradan aktüatöre ve son olarak gerçek granül üre akışına aktarılabilmesi gerekir.

Çalışmada kullanılan platform daha önce geliştirilmiş ve farklı çalışmalarda teknik olarak karakterize edilmiş bir sistemdir. Mevcut araştırmanın katkısı yeni bir makine geliştirmek veya makinenin tepki doğruluğunu yeniden doğrulamak değildir. Katkı; ayrı bir altı şeritli pirinç veri seti üzerinde bölünmüş gübre girdilerini, NDVI değişkenliğini, hasat verimini ve uygulanan azotun kısmi faktör verimliliğini birlikte değerlendirmektir.

Uygulayıcı nasıl çalışıyor?

Traktöre monte edilen sistem, 11 sıralı bir ekim–gübreleme makinesinin değişken oranlı uygulama için uyarlanmış biçimidir. Makinede tek bir aktif optik bitki örtüsü sensörü, mikrodenetleyici tabanlı kontrol, darbe genişlik modülasyonu (pulse-width modulation, PWM), hidrolik motor tahriki ve oluklu merdaneli gübre dozajlama mekanizması bulunmaktadır. On bir gübre çıkışı 0,20 m aralıklarla yerleştirilmiş ve toplam etkin çalışma genişliği 2,2 m olarak bildirilmiştir.

Kaynak çalışmadaki Şekil 1 traktör üzerindeki fiziksel sistemi; Şekil 2 ise komut zincirini gösterir. Bitki örtüsünün kırmızı ve yakın kızılötesi yansıtması sensörde NDVI'ya dönüştürülür. NDVI değeri önceden tanımlı kontrol aralığına sınırlandırılır, hedef üre oranı hesaplanır, en yakın dozaj mili set noktası seçilir ve PWM kontrollü hidrolik tahrik oluklu merdanenin hızını değiştirir. Aynı komut 11 gübre çıkışının tamamına uygulanmaktadır.

Verianla Live: NDVI ölçümünden üre uygulamasına komut zinciri

Bu süreç, kaynak çalışmanın Şekil 2'sinde verilen gerçek kontrol mimarisinin Türkçeleştirilmiş açıklamasıdır. Şema gerçek zamanlı seyir hızı geri beslemesi, kapalı çevrim gübre debisi ölçümü veya denemeye özgü telemetri bulunduğu anlamına gelmez.

AşamaAçıklamaKaynak
1. Bitki örtüsünün algılanmasıAktif optik GreenSeeker sensörü kırmızı ve yakın kızılötesi yansıtmayı kullanarak NDVI üretir.Şekil 2; Yöntem 2.1 ve 2.4
2. NDVI kontrol aralığıNDVI değeri 0,35–0,75 kontrol aralığına göre sınırlandırılır.Yöntem 2.3; Şekil 4
3. Hedef üre oranıDeterministik NDVI–oran kuralı hedef üre miktarını hesaplar.Yöntem 2.3
4. Set noktası seçimiHedef oran, mevcut dozaj mili hızlarından sayısal olarak en yakın set noktasına atanır.Tablo 3
5. PWM ve hidrolik tahrikMikrodenetleyici PWM komutuyla hidrolik motor ve dozaj mili hızını yönetir.Şekil 2
6. Oluklu merdane ile dozajlamaDozaj milinin dönüşü oluklu merdaneli mekanizma üzerinden granül üre çıkışını kontrol eder.Şekil 2
7. Gübre teslimiSeçilen tek set noktası aynı anda 11 çıkışa uygulanır.Şekil 2; Yöntem 2.1
 

Verianla Live: Görselleştirme, yukarıdaki görünür bilimsel veri tablosundan tarayıcıda oluşturulur. Tablo bilimsel kaynak-of-truth olarak korunur.

NDVI, gübre miktarına nasıl dönüştürüldü?

NDVI, yakın kızılötesi (NIR) ve kırmızı (Red) yansıtma bantlarından hesaplanmıştır:

\[ NDVI=\frac{NIR-Red}{NIR+Red} \]

Üçüncü gübre uygulamasında kontrol sistemi 0,35 ile 0,75 arasındaki NDVI aralığını kullanmıştır. Hedef üre ürün oranı \(R_{u,target}\) için kullanılan deterministik ilişki şöyledir:

\[ R_{u,target}= \begin{cases} 112.50, & NDVI \leq 0.35\\ 112.50\times\frac{0.75-NDVI}{0.75-0.35}, & 0.35<NDVI<0.75\\ 0, & NDVI \geq 0.75 \end{cases} \]

Burada \(R_{u,target}\), kg üre ha−1 cinsinden hedef ürün miktarıdır. NDVI 0,35 veya daha düşük olduğunda sistem en yüksek ön ayarlı oran olan 112,50 kg üre ha−1'i; NDVI 0,75 veya daha yüksek olduğunda ise sıfır uygulamayı hedeflemiştir. İki eşik arasında oran doğrusal olarak hesaplanmıştır. Elementel azot eşdeğeri:

\[ R_N=0.46R_{u,target} \]

ilişkisiyle belirlenmiştir; çünkü kullanılan ticari granül üre %46 toplam N içermektedir.

Bu eşikler çalışmada saha kullanımı için sabit mühendislik parametreleridir. Araştırmacılar bunların farklı pirinç çeşitleri, tarlalar veya sezonlar için genel bir azot tavsiye kuralı olarak kullanılmaması gerektiğini özellikle belirtmektedir.

Tarla deneyi nasıl düzenlendi?

Saha deneyi 2020 pirinç yetiştirme sezonunda, Haziran–Ekim döneminde Punjab Agricultural University araştırma çiftliğinde, Ludhiana, Hindistan'da gerçekleştirilmiştir. PR-122 pirinç çeşidi kullanılmıştır. Tarla yaklaşık 30,91° K ve 75,81° D koordinatlarında, yaklaşık 244 m yükseltidedir. Dikim öncesi 0–15 cm toprak örneklerinde toprak tınlı, pH 7,3, organik C 3,2 g kg−1, NaHCO3 ile ekstrakte edilebilir P 6,4 mg kg−1 ve NH4OAc ile ekstrakte edilebilir K 58 mg kg−1 olarak bildirilmiştir. Başlangıç mineral N ve toplam N ölçümlerinin mevcut olmaması, şeritler arasındaki başlangıç azot arzının karşılaştırılmasını engelleyen önemli bir sınırlılıktır.

Deneme üç bitişik şerit çifti halinde toplam altı şeritten oluşmuştur. Her şerit yaklaşık 72 m uzunluğunda ve 7,1 m genişliğindedir. Şeritler NDVI güdümlü ve uniform yönetim olacak biçimde sırayla yerleştirilmiştir; ancak sıralama randomize edilmemiştir. Bu nedenle tasarım tam randomize küçük parsel deneyi olarak değil, üç tekrarlı sabit alternatif şerit saha çalışması olarak değerlendirilmelidir.

Uygulayıcının etkin genişliği 2,2 m olduğu için 7,1 m genişliğindeki her şeritte birden fazla paralel geçiş gerekmiştir. Geçiş sayısı, merkezden merkeze aralık, örtüşme veya boşluk miktarı, sınır mesafeleri ve herhangi bir geçişin tedavi sınırını aşıp aşmadığına ilişkin ayrıntılı kayıtlar korunmamıştır. Bu nedenle tam uygulama geometrisi geriye dönük olarak yeniden oluşturulamamaktadır.

Tek sensör tüm çalışma genişliğini temsil ediyor muydu?

GreenSeeker aktif optik sensörü bitki örtüsünün yaklaşık 750 mm üzerinde kullanılmıştır. Kaynak çalışmada bu sensörün önerilen montaj yüksekliğinde yaklaşık 0,25–0,50 m genişliğinde bir alanı algıladığı belirtilirken makinenin toplam etkin uygulama genişliği 2,2 m'dir. Dolayısıyla tek sensör, uygulayıcının tüm genişliğini doğrudan ölçmek yerine çalışma şeridinin bir alt bölümünü örneklemektedir. Sensörün ürettiği tek oran komutu ise 11 gübre çıkışının tamamına uygulanmıştır.

Çalışmada çalışma genişliği boyunca bağımsız yanal NDVI transektleri toplanmadığından, tek sensörün 2,2 m'lik bütün şeridi ne ölçüde temsil ettiği doğrulanmamıştır. Bu nokta düşük maliyetli mimarinin önemli bir mühendislik ödünleşimidir.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

  • Daha önce geliştirilmiş NDVI güdümlü kademeli değişken oranlı uygulayıcı, bu denemede üçüncü üre uygulaması sırasında gerçek tarla koşullarında kullanılmıştır.
  • NDVI güdümlü tam bölünmüş yönetimin tahmini mevsimlik üre girdisi uniform programa göre 11,58 kg ha−1, yani %5,1 daha düşüktür.
  • NDVI güdümlü yönetimde ölçülen ortalama tane verimi bu tek denemede daha yüksek bulunmuştur.
  • Tedavi düzeyinde hesaplanan PFPN, NDVI güdümlü yönetimde daha yüksektir.
  • Her iki yönetimde de NDVI'nın göreli değişkenliği gelişme dönemi ilerledikçe azalmıştır.
  • Deterministik bir NDVI–oran kuralının sınırlı algılama ve kontrol donanımıyla tarımsal bir uygulayıcıya aktarılabildiği gösterilmiştir.

Çalışmanın kanıtlamadığı sonuçlar

  • Verim artışının yalnızca NDVI sensöründen kaynaklandığı gösterilmemiştir.
  • Değişken oranlı aktüasyonun tek başına agronomik üstünlüğü kanıtlanmamıştır.
  • İlk iki gübre dozu farklı olduğu için yalnız üçüncü sensör güdümlü uygulamanın nedensel etkisi izole edilmemiştir.
  • 100,92 kg üre ha−1 değeri mekânsal uygulanmış-doz haritası değil, toplu saha toplama tahminidir.
  • Kontrolcünün hangi doz sınıfını tarla boyunca kaç kez seçtiği ve bu sınıfların nerede uygulandığı doğrulanmamıştır.
  • Çalışma çok lokasyonlu veya çok sezonlu genel agronomik üstünlük kanıtı değildir.
  • Çevresel azot kayıpları ölçülmediği için volatilizasyon, yıkanma, yüzey akışı veya diğer çevresel kayıplarda azalma kanıtlanmamıştır.

Türkiye açısından ne ifade ediyor?

Bu çalışma Türkiye'de gerçekleştirilmemiştir ve kullanılan NDVI eşikleri veya üre oranları Türkiye'deki pirinç üretimine doğrudan aktarılmamalıdır. Araştırmanın asıl taşınabilir değeri, düşük maliyetli bir sensör–kontrol–dozaj mimarisinin tarla makinesine nasıl entegre edilebileceğini göstermesidir. Türkiye koşullarında benzer bir sistem değerlendirilecekse yerel pirinç çeşidi, tarla koşulları, toprak arka planı, yetiştirme yöntemi ve sezon koşulları için NDVI eşikleri ile gübre oranlarının ayrıca kalibre edilmesi gerekir. Bu uyarlama, çalışmada test edilen sabit eşiklerin yerel azot tavsiyesi olduğu varsayımıyla yapılmamalıdır.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Uygulayıcı platformunun temel teknik özellikleri

Teknik unsurÇalışmada bildirilen yapıYorum sınırı
UygulayıcıTraktöre monte edilmiş, 11 çıkışlı granül üre uygulayıcısıDaha önce geliştirilmiş platform kullanılmıştır.
Çıkış aralığı0,20 m11 çıkış aynı set noktası komutunu alır.
Etkin çalışma genişliği2,2 mTek sensör tüm genişliği doğrudan örneklememektedir.
SensörAktif optik GreenSeekerYaklaşık 750 mm bitki örtüsü üzerinde kullanılmıştır.
KontrolMikrodenetleyici + PWMGerçek zamanlı kapalı çevrim gübre debisi ölçümü yoktur.
TahrikHidrolik motorDozaj mili hızını sürer.
Dozaj mekanizmasıOluklu merdaneGranül üre için kullanılmıştır.
Nominal ilerleme hızıYaklaşık 3 km h−1 (0,83 m s−1)İlerleme hızı kontrolcünün gerçek zamanlı geri besleme girdisi değildir.
Komut güncelleme aralığı1 sNominal hızda yaklaşık 0,8 m ilerlemeye karşılık gelir.

Platformun daha önce bildirilen yapım maliyeti yaklaşık 700 ABD dolarıdır. Makaledeki “düşük maliyetli” tanımlaması bu tarihsel uyarlama maliyetine dayanmaktadır; rakam güncel satın alma maliyeti, sahip olma maliyeti, traktör, işçilik veya yenileme maliyeti analizi değildir.

Kontrol set noktaları

Dozaj mili hızı (rpm)Hedef üre oranı (kg üre ha−1)Elementel N eşdeğeri (kg N ha−1)
00,000,00
1028,1312,94
2056,2525,88
3084,3838,81
40112,5051,75

Kontrol algoritmasının sürekli olarak hesapladığı hedef değer, yukarıdaki beş dozaj mili set noktasından sayısal açıdan en yakınına atanmıştır. Dolayısıyla uygulama “kademeli değişken oranlıdır”; tarla boyunca her olası değeri sürekli biçimde üreten bir dozaj sistemi değildir.

Kontrol gecikmesi ve ilerleme hızının önemi

Kontrolcü yeni uygulama oranı komutunu 1 saniyelik aralıklarla hesaplamıştır. Aynı platformun önceki karakterizasyonunda sensörden dozaj miline tepki süresi yaklaşık 3,53–4,93 s olarak rapor edilmiştir. Yaklaşık 3 km h−1 ilerleme hızında bu süre yaklaşık 2,9–4,1 m seyahat mesafesine karşılık gelir. Ancak mevcut tarla denemesinin kayıtlarında sensör–çıkış fiziksel ofseti, kullanılan ileri bakış süresi ve tarla başı geçişlerinin yönetimi bulunmadığından algılanan bitki konumuyla gerçek gübre çıkışının denemeye özgü mekânsal eşleşmesi ölçülememiştir.

İlerleme hızı yaklaşık 3 km h−1'de tutulmuş fakat gerçek zamanlı kontrol girdisi olarak kullanılmamıştır. Çalışmanın hesaplamasına göre nominal hızdan %10 daha düşük ilerleme yaklaşık +%11,1, %10 daha yüksek ilerleme ise yaklaşık −%9,1 oran sapmasına yol açabilir. Bu sonuç, sistemin saha performansında sabit ilerleme hızının neden kritik olduğunu göstermektedir.

Üç bölünmüş gübreleme programı nasıl farklılaştı?

Uniform yönetimde 7., 21. ve 45. dikim sonrası günlerde (days after transplanting, DAT) üç kez 75,00 kg üre ha−1 uygulanması öngörülmüştür. NDVI güdümlü yönetimde ilk iki uygulama sensörden bağımsız olarak manuel biçimde 56,25 kg üre ha−1 yapılmış; yalnız 45 DAT'taki üçüncü uygulama NDVI sensörü ile kontrol edilmiştir.

Verianla Live: Üre girdisinin bölünmüş uygulamalara göre karşılaştırılması

45 DAT NDVI değeri mekânsal uygulanmış-doz haritası değil, toplu saha toplama tahminidir. Grafik iki tam gübreleme programını karşılaştırır; yalnız sensörün etkisini göstermez.

Uygulama zamanıNDVI güdümlü (kg üre ha−1)Uniform (kg üre ha−1)NotKaynak
7 DAT56,2575,00Her iki uygulama da manuel; NDVI grubunda 18,75 kg ha−1 daha düşük.Tablo 2 ve Tablo 4
21 DAT56,2575,00Her iki uygulama da manuel; NDVI grubunda 18,75 kg ha−1 daha düşük.Tablo 2 ve Tablo 4
45 DAT100,9275,00NDVI değeri toplu saha toplama tahminidir; uniform üçüncü dozdan 25,92 kg ha−1 yüksektir.Tablo 2 ve Tablo 4
 

Verianla Live: Görselleştirme bu görünür bilimsel veri tablosundan oluşturulur; kaynakta bulunmayan ara değer üretilmez.

Toplamda NDVI güdümlü yönetim için 56,25 + 56,25 + 100,92 = 213,42 kg üre ha−1, yani 98,17 kg N ha−1 tahmin edilmiştir. Uniform yönetimin öngörülen toplamı ise 225,00 kg üre ha−1, yani 103,50 kg N ha−1'dir.

Saha toplama tahmini nasıl hesaplandı?

45 DAT uygulamasında 11 çıkıştan boşalan gübre, izlenen geçişler sırasında geçici olarak torbalarda toplanmış, tartılmış ve ilgili tedavi alanına yeniden uygulanmıştır. Toplam kütlesel debiden alan bazlı üre oranı şu ilişkiyle hesaplanmıştır:

\[ R_u=\frac{M/t}{wv}\times10000 \]

Burada \(R_u\) kg üre ha−1 cinsinden uygulama oranını, \(M\) izlenen çıkışlardan toplanan toplam üre kütlesini (kg), \(t\) toplam toplama süresini (s), \(w\) etkin uygulama genişliğini (m) ve \(v\) ilerleme hızını (m s−1) temsil eder.

Bu yöntem üçüncü bölünmüş uygulama için 100,92 kg üre ha−1, yani 46,42 kg N ha−1 toplu tahmini vermiştir. Değer ayrı ayrı üç şerit tekrarı için elde edilmiş bir oran değildir ve hasat alt alanlarıyla mekânsal olarak eşleştirilmemiştir.

NDVI örneklemesi ve bitki örtüsü değişkenliği

Tarla üzerindeki ayrı NDVI nokta ölçümleri 21, 35 ve 59 DAT'ta gerçekleştirilmiştir. Her aşamada her tedavinin her tekrarında altı konumda beşer NDVI okuması alınmış ve tedavi başına her örnekleme aşamasında toplam 90 NDVI ölçümü elde edilmiştir. Bu tekil ölçümler verim analizi açısından bağımsız deney tekrarları olarak değerlendirilmemiştir.

Verianla Live: Gelişme dönemine göre NDVI değişim katsayısı

Değerler ortalama NDVI'yı değil, tedavi içindeki göreli değişkenliği gösteren varyasyon katsayısını (CV) temsil eder. Ortalama NDVI ve tekrar bazlı SD/SE kayıtları mevcut olmadığından bu grafik iki grubun ortalama azot durumunun eşitlendiğini göstermez.

Dikim sonrası gün (DAT)NDVI güdümlü CV (%)Uniform CV (%)Kaynak
211614Şekil 5; Sonuç 3.2
3576Şekil 5; Sonuç 3.2
5943Şekil 5; Sonuç 3.2
 

Çizgiler yalnız ölçülen üç aşamadaki noktaları birbirine bağlayan görsel sunumdur; aradaki günlerde ölçüm yapıldığı veya doğrusal bir biyolojik değişim gerçekleştiği anlamına gelmez.

Her iki grupta CV gelişme dönemi ilerledikçe azalmıştır. Ancak NDVI güdümlü yönetim, üç ölçüm tarihinde de uniform yönetimden daha düşük CV göstermemiş; değerleri sırasıyla 16'ya karşı 14, 7'ye karşı 6 ve 4'e karşı %3 olmuştur. Dolayısıyla çalışma yalnızca tedavi içi göreli NDVI değişkenliğinin zaman içinde azaldığını desteklemektedir.

Hasat ölçümü nasıl yapıldı?

Her tedavi şeridinde kenarlardan ve tarla başlarından uzakta bulunan dört merkezi 8,0 m2 alt alan hasat edilmiştir. Her alt alan 4,0 × 2,0 m boyutundadır. Bir şeritte toplam örneklenen alan 32,0 m2 olup yaklaşık 511,2 m2'lik şerit alanının %6,3'ünü temsil etmektedir. Taneler harmanlanmış, temizlenmiş, tartılmış ve verimler %14 standart tane nemine düzeltilmiştir.

Dört alt alan önce kendi şerit tekrarı içinde ortalanmış, böylece her tedavi için R1, R2 ve R3 olmak üzere üç şerit düzeyi değer elde edilmiştir. Deney birimi alt alan değil, tekrarlı şerittir.

YönetimR1 (t ha−1)R2 (t ha−1)R3 (t ha−1)Ortalama ± SD (t ha−1)CV (%)PFPN (kg tane kg−1 N)
Uniform7,237,417,427,35 ± 0,111,571,0
NDVI güdümlü7,947,978,158,02 ± 0,111,481,7

Üç bitişik şerit çiftinde NDVI güdümlü eksi uniform verim farkları sırasıyla 0,71, 0,56 ve 0,72 t ha−1 olmuştur. Bu üç farkın aritmetik ortalaması 0,67 t ha−1, standart sapması 0,09 t ha−1'dir. Yazarlar bu tutarlılığı istatistiksel agronomik üstünlük kanıtı olarak değil, mevcut sabit şerit düzenindeki tanımlayıcı sonuç olarak sunmaktadır.

Verianla Live: Ortalama tane verimi karşılaştırması

Gösterilen değerler %14 tane nemine düzeltilmiş üç şerit ortalamasıdır. Deneme randomize edilmediği ve yalnız üç bitişik şerit çifti içerdiği için grafik nedensel üstünlük kanıtı olarak yorumlanmamalıdır.

Yönetim stratejisiOrtalama tane verimi (t ha−1)ÖlçütKaynak
Uniform7,35%14 tane nemine düzeltilmiş üç şerit ortalamasıTablo 5
NDVI güdümlü8,02%14 tane nemine düzeltilmiş üç şerit ortalamasıTablo 5
 

Uygulanan azotun kısmi faktör verimliliği nasıl hesaplandı?

Uygulanan azotun kısmi faktör verimliliği (partial factor productivity of applied nitrogen, PFPN), tedavi ortalama tane veriminin tahmini mevsimlik elementel N girdisine bölünmesiyle hesaplanmıştır:

\[ PFP_N=\frac{\text{tedavi ortalama tane verimi (kg ha}^{-1}\text{)}}{\text{mevsimlik N girdisi (kg N ha}^{-1}\text{)}} \]

Uniform yönetimde PFPN 71,0 kg tane kg−1 N, NDVI güdümlü yönetimde 81,7 kg tane kg−1 N olarak hesaplanmıştır. Ancak bu değerler her şerit için bağımsız biçimde hesaplanmış üç tekrar değildir; tedavi ortalama verimi ile tedavi düzeyindeki mevsimlik N girdisinden bir kez hesaplanan tanımlayıcı oranlardır.

İstatistiksel yorum neden sınırlı?

Çalışmada tedavi karşılaştırması için deney birimi tekrarlı şerittir. Dört hasat alt alanı bağımsız deney tekrarı gibi kullanılmamıştır. Düzen yalnız üç sabit bitişik şerit çifti içerdiği ve tedavi sırası randomize edilmediği için yazarlar güven aralığı veya hipotez testi uygulamamıştır. Bu yaklaşım, küçük alt örneklerin bağımsız tekrar gibi değerlendirilmesiyle oluşabilecek yapay örneklem büyüklüğünden kaçınmaktadır; ancak aynı zamanda sonuçların istatistiksel genellenebilirliğini sınırlar.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adıField Demonstration of a Low-Cost NDVI-Guided Stepwise Variable-Rate Nitrogen Topdressing Applicator for Rice
YazarlarHasan Mirzakhaninafchi; Manjeet Singh; Apoorv Prakash; Santosh Kumar; Aseem Verma; Shikha Sharda; Jugminder Kaur; Parmar Raghuvirsinh; Ali Pirhadi Tavandashti; Ali Mirzakhani Nafchi; Glen Rains; Wesley Porter
Eş katkı / eş birinci yazarKaynak çalışmada eş birinci/eş katkı beyanı belirtilmemiştir.
Sorumlu yazarHasan Mirzakhaninafchi
KurumlarCollege of Engineering, University of Georgia, Tifton, ABD; Department of Farm Machinery and Power Engineering, Punjab Agricultural University, Ludhiana, Hindistan; Department of Agricultural and Biosystems Engineering, South Dakota State University, Brookings, ABD; Department of Entomology, University of Georgia, Tifton, ABD; Department of Crop and Soil Sciences, University of Georgia, Tifton, ABD.
Kaynak türüHakemli araştırma makalesi; tek lokasyonlu, tek sezonlu, tekrarlı şerit saha gösterimi ve mühendislik uygulaması.
Hakemlik durumuHakemli dergide yayımlanmış makale; preprint değildir.
DergiAgriEngineering
YayıneviMDPI, Basel, Switzerland
Cilt / sayı / makale2026, 8(8), 325
DOI10.3390/agriengineering8080325
Alınma / revizyon / kabul / yayın1 Temmuz 2026 / 26 Temmuz 2026 / 31 Temmuz 2026 / 5 Ağustos 2026
Resmî bağlantıhttps://doi.org/10.3390/agriengineering8080325
LisansCreative Commons Attribution (CC BY) açık erişim lisansı.

Finansman, veri ve çıkar çatışması

Çalışma, Punjab Agricultural University'de gerçekleştirilen saha deneyi ve uygulayıcı kaynaklarına dayanmaktadır. İlgili uygulayıcı geliştirme araştırması Hindistan Hükûmeti Department of Science and Technology tarafından, Punjab Agricultural University'de yürütülen CSS-42 programı kapsamında desteklenmiştir.

Makalede raporlanan sonuçları destekleyen verilerin makale ve ek materyaller içinde bulunduğu; alt alan düzeyi tane verimlerinin Supplementary Table S1'de verildiği belirtilmektedir. Geriye kalan temel deneme kayıtlarının retrospektif paylaşım için mevcut olmadığı açıkça bildirilmiştir.

Yazarlar çıkar çatışması bulunmadığını beyan etmiş ve finansman sağlayıcının çalışma tasarımı, veri toplama, analiz, yorumlama, makale yazımı veya yayın kararında rolü olmadığını belirtmiştir.

Yazar katkıları

Kavramsallaştırma: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Apoorv Prakash ve Ali Mirzakhani Nafchi. Metodoloji: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Apoorv Prakash, Santosh Kumar ve Aseem Verma. Araştırma: Hasan Mirzakhaninafchi. Veri düzenleme: Hasan Mirzakhaninafchi, Shikha Sharda ve Jugminder Kaur. Biçimsel analiz: Hasan Mirzakhaninafchi. İlk taslak yazımı: Hasan Mirzakhaninafchi. Doğrulama: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Ali Mirzakhani Nafchi, Glen Rains ve Wesley Porter. Gözden geçirme ve düzenleme: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Aseem Verma, Santosh Kumar, Apoorv Prakash, Shikha Sharda, Jugminder Kaur, Parmar Raghuvirsinh, Ali Pirhadi Tavandashti, Ali Mirzakhani Nafchi, Glen Rains ve Wesley Porter. Kaynaklar, proje yönetimi, finansman edinimi ve gözetim: Manjeet Singh.

Temel yöntemsel sınırlılıklar

Çalışmanın sonuçları şu sınırlar içinde değerlendirilmelidir: deney yalnız bir lokasyonda ve bir üretim sezonunda yapılmıştır; şerit sırası randomize edilmemiştir; iki yönetimin ilk iki üre dozu farklıdır; eşit erken doz, eşit toplam N, sabit oranlı makine ve manuel–makine kontrol tedavileri bulunmamaktadır. Dolayısıyla sensör etkisi, azot zamanlaması, toplam azot miktarı ve uygulama yönteminin etkileri birbirinden ayrılamaz.

45 DAT üçüncü uygulaması için kullanılan 100,92 kg üre ha−1 değeri şerit bazında çoğaltılmış bir ölçüm veya mekânsal uygulanmış-doz haritası değildir. Geçiş geometrisi, kontrolcü/GPS telemetrisi, sensör–çıkış ofseti, ileri bakış uygulaması, tarla başı geçişleri ve oran sınıflarının tarla içindeki frekansları korunmamıştır. Bu nedenle değişken oranlı uygulamanın tam mekânsal dağılımı geriye dönük olarak doğrulanamamaktadır.

Başlangıç mineral N, çalışma genişliği boyunca yanal NDVI doğrulaması, manuel gübre serpme uniformluğu, yaprak N konsantrasyonu, klorofil, biyokütle, bitki N alımı, verim bileşenleri, tane kalite özellikleri, hasat sonrası toprak N ve çevresel azot kayıpları ölçülmemiş veya mevcut analiz için erişilebilir değildir.

NDVI güdümlü yönetimde daha yüksek verim ve PFPN görülmesi önemlidir; ancak bu gözlem tek başına NDVI sensörünün, kademeli değişken oranlı kontrolün veya uygulayıcının agronomik üstünlüğünü kanıtlamaz. Kaynak çalışmanın temel katkısı, daha önce geliştirilmiş sistemin ayrı bir saha karşılaştırmasında kullanılması ve iki tam bölünmüş gübreleme programı için gübre girdisi ile hasat sonuçlarının birlikte belgelenmesidir.

Bu Verianla metnindeki bilimsel yöntem, sayısal değerler, denklemler, sonuçlar ve sınırlılıklar yüklenen özgün çalışmaya dayanmaktadır. Bibliyografik kimlik ve yayın durumu dışında dış kaynaklardan yeni bilimsel deney, mekanizma veya bulgu ana makaleye eklenmemiştir.


Paylaş:

Yorumlar incelendikten sonra yayımlanır.Gönderdiğiniz yorum onay sürecine alınır ve uygun bulunduğunda görünür hâle gelir.

Bir yorum bırakın

E-posta adresiniz yayınlanmayacaktır. Gerekli alanlar * ile işaretlenmiştir

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy