شاخص های پوشش گیاهی (VIS) اقدامات کمی است که برای توصیف توزیع و تنوع مکانی پوشش پوشش گیاهی مناطق طبیعی یا کشت شده استفاده می شود. هدف از این مطالعه محدود کردن مناطق همگن (HZ) از VIS مختلف با استفاده از زمین شناسی و تجزیه و تحلیل چند متغیره به منظور شناسایی الگوهای پوشش گیاهی در تاکستان های Cabeet Franc و Cabeet Sauvignon بود. این ارزیابی در دو تاکستان در شهرداری Espírito Santo do Pinhal در ایالت سائوپائولو ، برزیل انجام شد. بازتاب (ρ) در سه طول موج از طیف الکترومغناطیسی (670 ، 730 و 780 نانومتر) در ارتفاع سایبان در نقاط جغرافیایی در امتداد ردیف های کاشت با استفاده از سنسور فعال Crop Circle ACS-430 اندازه گیری شد. نه VIS بر اساس نسبت بین مقادیر ρ محاسبه شد. تجزیه و تحلیل داده های ژئئوستاتیستی پیش بینی فضایی VIS را با درون یابی کریگینگ معمولی فراهم می کند. تجزیه و تحلیل مؤلفه اصلی و خوشه بندی K-Means فازی برای تعیین HZS استفاده شد و تعداد بهینه مناطق با توجه به توابع روایی خوشه تعریف شد. علیرغم تغییرات الگوهای توزیع مکانی VIS ، تجزیه و تحلیل چند متغیره منجر به طبقه بندی نماینده قدرت رویشی انگور و محدودیت HZS برای این ویژگی شد. این با توجه به تفاوت معنی داری مشاهده شده بین Vis تأیید شد.

کلمات کلیدی vitis vinifera l. ؛چگالی سایبان ؛ابزار دقیق کشاورزی

معرفی

شاخص های پوشش گیاهی (VIS) به عنوان نسبت اندازه گیری بازتاب در باندهای مختلف طیفی ، به ویژه باندهای قابل مشاهده و نزدیک مادون قرمز ، بخشی از تابش خورشیدی که با برگهایی که سایبان گیاهی را تشکیل می دهند ، محاسبه می شود. آنها به طور سنتی در سنجش از راه دور برای ارزیابی وضعیت فعلی پوشش گیاهی استفاده می شوند ، و از تفاوت در الگوهای بازتاب بین پوشش گیاهی و سایر سطوح استفاده می کنند (Payero et al. ، 2004 Payero Jo ، Neale CMU ، Wright JL (2004) مقایسه با یازده شاخص پوشش گیاهیبرای برآورد ارتفاع گیاه یونجه و چمن. مهندسی کاربردی در کشاورزی 20 (3): 385-393. doi: https://doi.org/10. 13031/2013. 16057 https://doi.org/10. 13031/2013. 16057.).

امضای طیفی بافت برگ با محتوای رنگدانه فتوسنتزی ، ساختار آناتومیکی سلول و میزان آب آن در ارتباط است. از آنجا که VI با خصوصیات بیوفیزیکی گیاهی همراه است ، آنها مربوط به بسیاری از خصوصیات زراعی زراعی مانند منطقه برگ هستند (Viña et al. ، 2010 Viña A ، Gitelson AA ، Nguy-Robertson A ، Peng Y (2010) مقایسه شاخص های مختلف پوشش گیاهیبرای ارزیابی از راه دور شاخص منطقه برگ سبز محصولات زراعی. سنجش از دور محیط 115 (12): 3468-3478. doi: https://doi.org/10. 1016/j. rse. 2011. 08. 010 https: // doi.org/10. 1016/j. rse. 2011. 08. 01.) ، وضعیت مواد مغذی گیاهی و وضعیت سلامتی (کامارانو و همکاران ، 2014 Cammarano D ، Fitzgerald GJ ، Casa R ، Basso B (2014) ارزیابی استحکام شاخص های گیاهی برای برآورد گندم n درمحیط های مدیترانه ای. سنجش از راه دور 6 (4): 2827-2844. doi: https://doi.org/10. 3390/rs6042827 https://doi.org/10. 3390/RS6042827. ؛ Feng et al. ، 2017 Feng ، Qi. S ، Heng Y ، Zhou Y ، Wu Y ، Liu W ، He L ، Li X (2017) شاخص های پوشش گیاهی سایبان از داده های مختلف درجا برای ارزیابی وضعیت آب گیاه گندم زمستانی تحت استرس کپک پودری. مرزهای علوم گیاه 8: 1-12doi: https://doi.org/10. 3389/fpls. 2017. 01219 https://doi.org/10. 3389/fpls. 2017. 01219.) ، و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک (برناردی و همکاران ، 2017 برناردی ACC ، Grego CR ، Andrade RG ، Rabello LM ، Inamasu RY (2017) تنوع مکانی از شاخص پوشش گیاهی و خاصیت خاک در یک سیستم یکپارچه زندگی محصول. Revista BrasileiraDe Engenharia Agrícola E Ambiental 21 (8): 513-518. doi: https://doi.org/10. 1590/1807-1929/agriambi. v21n8p513-518 https://doi.org/10. 10. 1590/1590/1590/1590/15907-1590.). VIS معمولاً برای تجزیه و تحلیل مکانی از رشد پوشش گیاهی مورد استفاده قرار می گیرد و بنابراین ممکن است در انتخاب شیوه های مدیریت در مناطق کشت نیز کمک کند.

با فرض اینکه وضعیت رویشی محصول می تواند از نظر مکانی متفاوت باشد ، نقشه برداری VIS برای شناسایی مناطق همگن (HZS) که می توانند تغییرات ذاتی در این مناطق را متمایز کنند ، ضروری است. تغییرات محلی در الگوهای توزیع مکانی VI به همراه تجزیه و تحلیل سایر پارامترهای محیطی ممکن است نیاز به عمل بر روی دلایل احتمالی این تنوع را نشان دهد. این باید با اتخاذ مدیریت خاص سایت به عنوان عملی از کشاورزی دقیق انجام شود.

محدود کردن HZ های رشد رویشی به ویژه برای ارقام انگور شرابی مهم است زیرا ویژگی های تولیدی آنها تحت تأثیر بنیه گیاه قرار می گیرد. بنابراین، تعیین حد HZ در تاکستان ها به فرد اجازه می دهد بسته به رشد محصول و شرایط رشد، انگور و شراب با کیفیت های متفاوت به دست آورد. Troughtht & Bramley (2011) Trought MCT، Bramley RGV (2011) تنوع تاکستان در مارلبرو، نیوزیلند: مشخص کردن تغییرات مکانی و زمانی در ترکیب میوه و کیفیت آب در تاکستان. مجله استرالیایی تحقیقات انگور و شراب 17 (1): 79-89. DOI: https://doi.org/10. 1111/j. 1755-0238. 2010. 00120. x https://doi.org/10. 1111/j. 1755-0238. 2010. برداشت انتخابی را بر اساس تغییرات مکانی و زمانی در بنیه رویشی تاک، استنباط از اندازه گیری های بازتاب طیفی مطالعه کرد و تأثیر این تنوع را بر جنبه های کیفی بلوغ میوه مشاهده کرد.

در تعیین محدوده HZ ها، هر متغیر مربوط به یک محصول یا مشخصه مزرعه خاص است و لایه ای از اطلاعات را نشان می دهد. بنابراین، روش های تحلیل چند متغیره ممکن است برای ارزیابی مشترک توزیع فضایی چندین ویژگی منطقه کشت شده مورد استفاده قرار گیرند، که امکان تعیین حدود HZs برای چندین ویژگی مورد علاقه را فراهم می کند. این نوع رویکرد توسط Aggelopoulou و همکاران استفاده شد.(2013) Aggelopoulou K، Castrignanò A، Gemtos T، De Benedetto D (2013) ترسیم مناطق مدیریتی در یک باغ سیب در یونان با استفاده از رویکرد چند متغیره. کامپیوتر و الکترونیک در کشاورزی 90:119-130. DOI: https://doi.org/10. 1016/j.compag. 2012. 09. 009 https://doi.org/10. 1016/j.compag. 2012. 09. تعیین HZ برای خواص خاک، عملکرد و کیفیت میوه در یک باغ سیب، با در نظر گرفتن تغییرات مکانی و زمانی. به طور مشابه، تجزیه و تحلیل چند متغیره اعمال شده برای داده های درونیابی فضایی VIهای مختلف ممکن است برای شناسایی تغییرات در بنیه رویشی محصول استفاده شود که می تواند رابطه بین جنبه های مختلف رفتار طیفی محصول را توصیف کند. این روش به ویژه برای تجزیه و تحلیل تغییرات VI که برای تعیین حدود HZ ها استفاده می شود مفید است، زیرا VI های مختلف ممکن است الگوهای توزیع فضایی متفاوتی در یک منطقه خاص داشته باشند که منجر به نتایج اعتبارسنجی HZ متفاوتی می شود. اعتبار سنجی HZ با شناسایی تفاوت در متغیرهای مورد علاقه بین HZ های مختلف انجام می شود.

هدف از مطالعه حاضر ، توصیف توزیع مکانی چندین VI با استفاده از زمین شناسی و تعریف نماینده HZS از وضعیت رویشی Cabeet Franc و Vines Cabeet Sauvignon با استفاده از آنالیز چند متغیره VI بود.

ماده و روش

این مطالعه در دو تاک تجاری شراب تجاری (Vitis Vinifera L.) انجام شد ، که با ارقام Cabeet Franc (منطقه 1) و Cabeet Sauvignon (منطقه 2) کاشته شده است ، در شهرداری Espírito Santo do Pinhal در ایالت سائوپائولو برزیل (برزیل (منطقه 1: 22 ° 10 ′ 41. 11 "S ، 46 ° 42 ′ 11. 77" W ؛ منطقه 2: 22 ° 10 ′ 43. 53 "S ، 46 ° 42 ′ 14. 69" W). هر دو مساحت 1 و مساحت 2 به طور متوسط 1،182 متر و مساحت 1. 50 هکتار و 0. 59 هکتار دارند. آب و هوای منطقه به عنوان B3rb'3a طبقه بندی شده است (Rolim et al. ، 2007 Rolim GS ، Camargo MBP ، Lima DG ، Moraes JFL (2007) Classificação climática de koppen e de thothwaite e suapliilidade staco estara dema starsara de zonsmaina de zonsmaina de zonsmaina de zonsmaina de zonsmaina stara de zonsmaina de zonsmailidadea stara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara de zonastara. د سائوپائولو. Bragantia 66 (4): 711-720. doi: http://dx. doi.org/10. 1590/S0006-87052007000400022 http://dx. doi.org/10. 1590/S0006-870552007). خاک در هر دو منطقه عمدتاً به عنوان هپلیک توبلوس کامبیسول طبقه بندی شده است (سانتوس و همکاران ، 2018 Santos Hg Dos ، Jacomine Pkt ، Anjos LHC Dos ، Oliveira Va de ، Lumbreras ، Coelho MR ، Almeida Ja ، Araujo Deaujo Deaujo Deaujo de.، Oliveira JB DE ، Cunha TJF (2018) Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília ، Embrapa. 5 ed. 356p.) ، با بافت بین لومی-سندی-کلیوی (منطقه 1) و Sandy-Clayey (منطقه 2).

ارقام Cabeet Franc و Cabeet Sauvignon در Rootstocks Paulsen 1103 ، فاصله 3. 0 متر بین ردیف ها و 1. 0 متر بین گیاهان ، با استفاده از یک سیستم Cordon Royat یک طرفه با استفاده از یک سیستم Trellis عمودی آموزش داده شدند. این مناطق با آبیاری قطره ای ، با دو انتشار دهنده در هر گیاه و با میانگین سرعت جریان 1. 60 لیتر ساع ت-1 در هر انتشار دهنده. مدیریت آبیاری مبتنی بر جایگزینی تبخیر و تعرق محصول (ETC ، MM Da y-1) بود.

سیستم هرس دوتایی (Regina et al. ، 2006 Regina MA ، Amorim DA ، Favero AC ، Mota RV ، Rodrigues DJ (2006) Novos Pólos Vitícolas Para Produção De Vinhos Finos Em Minas Gerais..) در تاکستان ها استفاده شد. ارزیابی بر اساس اندازه گیری بازتاب (ρ) انجام شد ، که توسط سنجش پروگزیمال در ارتفاع سایبان انجام می شود و به دنبال آن محاسبه VI ، یک بار در طول چرخه انگور (8 نوامبر 2017) انجام می شود. داده ها برای محاسبه VI با استفاده از سیستم قابل حمل دایره محصول با یک سنسور فعال ACS-430 (Holland Scientific ، Lincoln ، USA) در این زمینه اندازه گیری شد. این سنسور شامل سه کانال اندازه گیری نوری است ، همزمان اندازه گیری بازتاب طیفی محصول در 670 نانومتر (ρ_R، قرمز) ، 730 نانومتر (ρ_RE، لبه قرمز) و 780 نانومتر (ρ_نیر، مادون قرمز نزدیک). این داده ها در یک Geoscout GLS-400 Logger (Holland Scientific ، Lincoln ، NE ، USA) ذخیره شد. جمع آوری داده ها با نمونه گیری سیستماتیک انجام شد و سنسور را در طول کل ردیف کاشت حرکت داد. ردیف های کاشت در هر دو منطقه به سمت شمال شرقی- جنوب غربی (NE-SW) گرا بودند و در منطقه 1 و 40/40 36 74 36 متر در منطقه 2 به طور متوسط دارای طول 26. 43 متر در منطقه 2 بودند. سنسور در ارتفاع تقریبی 0. 30 متر از فاصله قرار گرفت. بالای سایبان گیاهی و برای 10 قرائت در ثانیه ، و در نتیجه اندازه گیری به طور متوسط اندازه گیری 0. 32 ± 8. 11 و 0. 32 p 7. 62 P در هر متر ردیف گیاه و کل 38402 و 14461 نقطه نمونه برداری ، به ترتیب برای مناطق 1 و 2. نقاط نمونه برداری به طور همزمان با جمع آوری داده ها با استفاده از یک گیرنده سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی Hiper GGD (GNSS) (Topcon ، Pleasanton ، USA) با سیگنال اصلاح شده توسط زمان واقعی سینماتیک (RTK) ژئوررف شدند. داده ها در طول صبح ، بین ساعت 12: 16 دقیقه و 14 ساعت: 16 دقیقه UTC به دست آمد. زمان عملیاتی کل تقریباً 0. 40 و 1. 07 ساعت بود ، با فرض متوسط سرعت پیاده روی 0. 55 ± 4. 58 و 0. 20 ± 0. 20 کیلومتر در ساع ت-1 ، برای مناطق 1 و 2. طرح ردیف کاشت در مناطق مورد مطالعه ، که مجموعه داده های ρ را هدایت می کند ، در شکل 1 ارائه شده است.

شکل 1 بازنمایی پیرامون و طرح ردیف کاشت از مناطق مورد مطالعه در نظر گرفته شده برای بازتاب (ρ) داده ها. بازتاب در سه طول موج ، در ارتفاع سایبان ، با استفاده از سنسور فعال ACS-430 Crop Circle ACS-430 اندازه گیری شد و برای محاسبه VIS استفاده شد. مناطق مورد مطالعه با انگورهای Cabeet Franc و Cabeet Sauvignon کاشته شد.

از ρ اندازه گیری شده در ارتفاع سایبان برای محاسبه 9 VIS مختلف اندازه گیری شده با سنسور فعال استفاده شد (جدول 1).