Yaprak ve taç düzeyindeki spektral ölçümler ile biberin (Capsicum annuum, l. cv. California Wonder) su stresinin belirlenmesi
Determination of water stress of pepper (Capsicum annuum, L. cv. California Wonder) with spectral measurements at the leaf and canopy level
Yazar: GÖRKEM GÜRSES
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAMOĞLU
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Bitkisel üretimde verimi ve ürün kalitesini sınırlayan etmenlerden biri de bitkinin maruz kaldığı su stresidir. Uzaktan algılamada spektral yansıma ölçümleri kullanılarak bitkideki su stresi belirlenebilmektedir. Bu çalışmada, biber (Capsicum annuum, L. cv. California Wonder) bitkisinde hem yaprak hem de taç düzeyinde yapılan spektral ölçümler sonucu hesaplanan indekslerin su stresine tepkileri, ayrıca bu indekslerin verim ve fizyolojik özellikler ile aralarındaki ilişkiler araştırılmıştır. Bu amaçla 2018 yılında Çanakkale'de kurulan denemede, bir tam sulama (kullanılabilir nemin %100'ü) ve üç su stresi düzeyi (tam sulamanın %75'i, %50'si ve %25'i) olmak üzere 4 farklı sulama konusu ele alınmıştır. Yaprak düzeyindeki yansıma ölçümleri 1°, taç düzeyindeki ölçümler ise 25° görüş açılı lens kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen bu yansıma değerlerinden bitkinin fizyolojik durumuna hassas olan Su İndeksi (WBI), Değişken Konumlu Su İndeksi (fWBI), Normalize Edilmiş Vejetatif Değişim İndeksi (NDVI), Basit Oran (SR) ve Kırmızı-Yeşil Oran İndeksi (RGI) olmak üzere beş farklı spektral indeks hesaplanmıştır. Çalışma sonucuna göre yaprak düzeyinde hesaplanan indekslerden sadece SR, taç düzeyinde hesaplanan indekslerden ise fWBI, NDVI ve RGI su stresini ayırt etmede diğerlerine göre daha başarılı bulunmuştur. Ayrıca, genel itibariyle taç ölçümlerinin yaprak düzeyindeki ölçümlere göre daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Verim ve fizyolojik özellikler ile her iki ölçüm tekniğiyle hesaplanan spektral indeksler arasında oldukça önemli ilişkiler tespit edilmiştir. Regresyon analizleri sonucunda; taç düzeyinden hesaplanan indekslerin daha uygun olduğu ve verimi tahmin etmek için RGI, yaprak su potansiyeli için WBI, stoma iletkenliği için RGI ve klorofil için fWBI indekslerinin kullanılabileceği ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak, su stresinin ayırt edilmesinde ve verim ile fizyolojik özelliklerin tahmin edilmesinde söz konusu spektral indekslerin kullanılabileceği ve bu amaçla da özellikle taç düzeyinde hesaplanan indekslerin tercih edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
One of the factors limiting the yield and quality in crop production is the water stress to which the plant is exposed. In the remote sensing, water stress in the plant can be determined by using spectral reflectance measurements. In this study, responses to water stress of the indices calculated by spectral measurements at the leaf and canopy level in pepper (Capsicum annuum L. cv. California Wonder) and also the relationships among yield and physiological traits with these indices were investigated. For this purpose, in 2018, in Canakkale, four different irrigation treatments (full irrigation (100% of available moisture) and three levels of water stress (75%, 50% and 25% of full irrigation)) were discussed. Reflectance measurements at leaf level were measured at 1°, and at canopy level measurements were made using a 25° view angle lens. Five different spectral indices (Water Band Index (WBI), Floating-Position Water Band Index (fWBI), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Simple Ratio (SR), Red/Green Index (RGI)) which were sensitive to the physiological traits of the plant were calculated from these reflectance values. According to the results of the study, only SR from the indices calculated at the leaf level and also fWBI, NDVI and RGI from the indices calculated at the canopy level were found to be more successful than others in distinguishing water stress. In addition, canopy measurements were generally better than leaf level measurements. Significant relationships were obtained among yield and physiological traits with spectral indices calculated by both measurement techniques. As a result of regression analysis; it was found that indices calculated from the canopy level were more appropriate and RGI, WBI, RGI and fWBI, respectively could be used to estimate yield, leaf water potential, stomatal conductance and chlorophyll. As a result, it was concluded that the spectral indices can be used to discriminate water stress and to estimate the yield and physiological properties, and for this purpose, the indices calculated at the canopy level should be preferred.