Toprak Nemi Belirlenmesinde İnfrared Teknolojinin Kullanımı

Authors : Anıl Çay, Ali Aydoğdu, Habib Kocabiyik

Pages : 9-15

View : 28 | Download : 10

Publication Date : 2018-07-17

Article Type : Research

Abstract : Toprak neminin hızlı ve doğru bir biçimde belirlenmesi bazı tarımsal uygulamalar için hayati öneme sahiptir. Toprak neminin tahminlenmesi üzerine yıllar boyunca geliştirilen doğrudan ve dolaylı özellikleri kullanarak tahmin yapan birçok farklı metot bulunmaktadır. Bu metotların farklı avantaj ve dezavantajları vardır. Doğrudan ağırlık tabanlı nem tayini genellikle en doğru sonucu vermektedir ancak, oldukça büyük zaman ve iş gücü gereksinimi bulunmaktadır. Dolaylı yöntemlerde ise toprak nemi, elektriksel iletkenlik, radyoaktif tepkiler gibi toprağın farklı özelliklerinden yararlanılarak nem tahmini yapılmaktadır. Ayrıca bu yöntemlerde oldukça karmaşık kalibrasyon işlemlerine ve ek analizlere ihtiyaç duyulabilmektedir. Bu çalışmada toprak nem tayini için, birçok alanda kullanımı yaygınlaşan infrared (IR) teknolojisinin ağırlık bazlı (gravimetrik) yönteme alternatif olabilme durumu araştırılmıştır. Geliştirilen sistemin başarısını test etmek için sekiz farklı nem içeriğine sahip örneklemelerin geleneksel ve IR yöntemiyle nem tayinleri yapılarak karşılaştırılmıştır. Denemelerde üç farklı IR gücü (2358 w m -2 , 3165 w m -2 and 4187 w m -2 ) kullanılmıştır. Varyans analizi, çoklu karşılaştırmalar ve ortalama yüzdesel mutlak hata (MAPE) testleri yapılarak yöntemler arası farklılıkların önemlilik durumları incelenmiştir. Sonuçta, ele alınan tüm nem seviyeleri ve IR güçleri arasında geleneksel ve IR yöntemleri arası istatistiksel bir fark belirlenmemiştir. Her iki yöntem arası kolerasyon katsayıları güç yoğunlukları için sırasıyla 0.966, 0.964 ve 0.979 ile oldukça yüksek olarak belirlenmiştir. Tüm denemeler için ise kolerasyon katsayısı 0.979 olmuştur. 4187 w m -2 güç yoğunluğu en düşüm MAPE’ye sahip güç seviyesi olmuş ancak, yöntemler arası istatistiksel fark önemsiz bulunmuştur. IR yönteminin zaman gereksinimi ortalama 34.75 dakika olurken, geleneksel yöntemin 24 saattir. Sonuç olarak geliştirilen IR tekniği tüm güç seviyeleri için oldukça hızlı ve doğru toprak nemi tahminlemesi yapabilmiştir. Ayrıca IR yönteminin karmaşık kalibrasyona ve ek analizlere de ihtiyacı olmamıştır.
Keywords : toprak nem tayini, infrared teknoloji, gravietrik yöntem