View More View Less
  • 1 Földművelési és Területfejlesztési Kutatócsoport, MTA-DE, Debrecen, Böszörményi út 138., H-4032
  • 2 Földhasznosítási, Műszaki és Területfejlesztési Intézet, Debreceni Egyetem AGTC, Debrecen, Böszörményi út 138., H-4032
Restricted access

Összefoglalás

A növényállomány klorofilltartalma és nitrogénellátottsága közvetve is mérhető nem destruktív, optikai mérőműszerekkel, melyek alkalmazásával lehetővé válik a növényállomány nitrogénellátottságának mérése, térképezése, valamint a nitrogénhiány differenciált pótlása. A GreenSeeker Model 505 készülék a relatív klorofilltartalmat vegetációs index (NDVI) formájában határozza meg, amit a növényállományról visszaverődött vörös és infravörös fénysugarak intenzitása alapján kalkulál. A nitrogénellátottság indirekt meghatározása során fontos ismernünk, hogy az optikai mérés eredménye hogyan változik a térben és az időben, valamint milyen összefüggést mutat a környezeti tényezőkkel.

A GreenSeeker Model 505 lucerna-állományban történő tesztelése során megállapítottuk, hogy a mérési eredmények és azok variabilitása a napszaknak és az alkalmazott mérési magasságnak megfelelően változnak. A növényállomány feletti 20 centiméteres mérési magasságban a mért értékek magasabbak, variabilitásuk pedig nagyobb, mint 40 és 100 cm közötti mérési magasságot alkalmazva. A 20 centiméteres mérési magasság esetében a 08:00, 11:00, 14:00 és 17:00 órakor végzett mérések eredményei között nem adódott különbség, viszont a mérési magasság növekedésével a különböző időpontokban végzett mérések eredményei közötti különbségek egyre jelentősebbé váltak. A mérési eredmények a későbbi mérési időpontokban egyre növekedtek variabilitásuk pedig csökkent.

Véleményünk szerint a mérési eredmények változékonysága a hőmérséklet, a páratartalom és a fényviszonyok változásával áll összefüggésben, ezért a továbbiakban fontosnak tartjuk annak vizsgálatát, hogy a normalizált vegetációs index és a nitrogénellátottság közötti összefüggést, hogyan befolyásolják az időjárási paraméterekben bekövetkező változások.

  • 1. Arregui, L. M.Lasa, B.Lafarga, A.Iraneta, I.Baroja, E.Quemada, M.: 2006. Evaluation of chlorophyll meters as tools for N fertilization in winter wheat under humid Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy. 24. 2: 140148.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 2. Ángyán, J.: 1985. Nagyüzemi árukukorica-termesztés - A kukoricatermesztés területi elhelyezése. [In: Menyhért Z. (szerk.) A kukoricatermesztés kézikönyve.] Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 199228.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 3. Berenguer, P.Santiveri, F.Boixadera, J.Lloveras, J.: 2009. Nitrogen fertilisation of irrigated maize under Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy. 30. 3: 163171.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 4. Blackmer, T. M.Schepers, J. S.: 1994. Techniques for monitoring crop nitrogen status in corn. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 25. 9–10: 17911800.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 5. Brown, J. S.: 1969. Absorption and fluorescence of chlorophyll a in particle fractions from different plants. Biophysical Journal. 9. 12: 15421552.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 6. Cartelat, A.Cerovic, Z. G.Goulas, Y.Meyer, S.Lelarge, C.Prioul, J.L.-Barbottin, A.Jeuffroy, M.-H.Gate, P.Agati, G.Moya, I.: 2005. Optically assessed contents of leaf polyphenolics and chlorophyll as indicators of nitrogen deficiency in wheat (Triticum aestivum L.). Field Crops Research. 91. 1: 3549.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 7. Castelli, F.Contillo, R.Miceli, F.: 1996. Non-destructive determination of leaf chlorophyll content in four crop species. Journal of Agronomy and Crop Science. 177. 4: 275283.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 8. Chapman, S. C.Barreto, H. J.: 1997. Using a chlorophyll meter to estimate specific leaf nitrogen of tropical maize during vegetative growth. Agronomy Journal. 89. 2: 557562.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 9. Dobermann, A.Ping, J. L.Adamchuk, V. I.Simbahan, G. C.Ferguson, R. B.: 2003. Classification of Crop Yield Variability in Irrigated Production Fields. Agronomy Journal. 95. 5: 11051120.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 10. Evans, J. R.: 1983. Nitrogen and photosynyhesis in the flag leaf of wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiology. 72. 2: 297302.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 11. Evans, J. R.: 1989. Photosynthesis and nitrogen relationships in leaves of C3 plants. Oecologia. 78. 1: 919.

  • 12. Gastal, F.Lemaire, G.: 2002. N uptake and distribution in crops: an agronomical and ecophysiological perspective. Journal of Experimental Botany. 53. 370: 789799.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 13. Hikosaka, K.Terashima, I.: 1996. Nitrogen partitioning among photosynthetic components and its consequence in sun and shade plants. Functional Ecology. 10. 3: 335343.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 14. Houlès, V.Guérif, M.Mary, B.: 2007. Elaboration of a nitrogen nutrition indicator for winter wheat based on leaf area index and chlorophyll content for making nitrogen recommendations. European Journal of Agronomy. 27. 1: 111.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 15. Jia, L.Buerkert, A.Chen, X.Roemheld, V.Zhang, F.: 2004. Low-altitude aerial photography for optimum N fertilization of winter wheat on the North China Plain. Field Crops Research. 89. 2–3: 389395.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 16. Justes, E.Jeuffroy, M. H.Mary, B.: 1997. Wheat, barley, and durum wheat. [In: Lemaire, G. (ed.) Diagnosis of the nitrogen status in crops.] Springer-Verlag. Berlin. 7391.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 17. Lemaire, G.Gastal, F.: 1997. N uptake and distribution in plant canopies. [In: Lemaire, G. (ed.) Diagnosis of the nitrogen status in crops.] Springer-Verlag. Berlin. 345.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 18. Lemaire, G.Gastal, F.Salette, J.: 1989. Analysis of the effect of N nutrition on dry matter yield of a sward by reference to potential yield and optimum N content. Proceedings of the XVI. International Grassland Congress. Nice. France. 179180.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 19. Lemaire, G.Jeuffroy, M.-H.Gastal, F.: 2008. Diagnosis tool for plant and crop N status in vegetative stage: Theory and practices for crop N management. European Journal of Agronomy. 28. 4: 614624.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 20. Martin, K. L.Hodgen, P. J.Freeman, K. W.Melchiori, R.Arnall, D. B.Teal, R. K.Mullen, R. W.Desta, K.Phillips, S. B.Solie, J. B.Stone, M. L.Caviglia, O.Solari, F.Bianchini, A.Francis, D. D.Schepers, J. S.Hatfield, J. L.Raun, W. R.: 2005. Plant-to-Plant variability in corn production. Agronomy Journal. 97. 6: 16031611.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 21. Martin, K. L.Girma, K.Freeman, K. W.Teal, R. K.Tubańa, B.Arnall, D. B.Chung, B.Walsh, O.Solie, J. B.Stone, M. L.Raun, W. R.: 2007. Expression of variability in corn as influenced by growth stage using optical sensor measurements. Agronomy Journal. 99. 2: 384389.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 22. Minolta Camera Co. Ltd.: 1989. Chlorophyll meter SPAD-502. Instruction Manual. Radiometric Instruments Divisions. Osaka. Minolta. 22.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 23. Murata, N.Sato, N.: 1978. Studies on the absorption spectra of chlorophyll a in aqueous dispersions of lipids from the photosynthetic membranes. Plant and Cell Physiology. 19. 3: 401410.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 24. Nambuthiri, S. S.: 2010. Soil water and crop growth processes in a farmer's field. PhD Dissertation. College of Agriculture at the University of Kentucky. Lexington. Kentucky. USA.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 25. NTech Industries Inc.: 2007. Operating Manual of GreenSeeker Model 505. Ukiah. California. United States of America.

  • 26. Perry, E. M.Davenport, J. R.: 2007. Spectral and spatial differences in response of vegetation indices to nitrogen treatments on apple. Computers and Electronics in Agriculture. 59. 1–2: 5665.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 27. Plant, R. E.: 2001. Site-specific management: the application of information technology to crop production. Computers and Electronics in Agriculture. 30. 1–3: 929.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 28. Rambo, L.Mal, B.-L.Xiong, Y.da Silvia, P. R. F.: 2010. Leaf and canopy optical characteristics as crop-N-status indicators for field nitrogen management in corn. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 173. 3: 434443.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 29. Raun, W. R.Solie, J. B.Martin, K. L.Freeman, K. W.Stone, M. L.Johnson, G. V.Mullen, R. W.: 2005. Growth stage, development, and spatial variability in corn evaluated using optical sensor readings. Journal of Plant Nutrition. 28. 1: 173182.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 30. Roderick, M.Smith, R.Cridland, S.: 1996. The precision of the NDVI derived from AVHRR observations. Remote Sensing of Environment. 56. 1: 5765.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 31. Rouse, J. W.Haas, R. H.Schell, J. A.Deering, D. W.: 1973. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. [In: Proceedings of the Third Earth Resources Technology Satelite-1 Symposium, NASA SP-351 I.] December 10–14. 1973. Washington. 309317.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 32. Scheepers, J. S.Francis, D. D.Vigil, M.Below, F. E.: 1992. Comparison of corn leaf nitrogen concentration and chlorophyll meter readings. Communication in Soil Science and Plant Analysis. 23. 17–20: 21732187.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 33. Senders, V. L.: 1958. Measurement and statistics. Oxford University Press. New York.

  • 34. Taylor, S. L.Payton, M. E.Raun, W. R.: 1999. Relationship between mean yield, coefficient of variation, mean square error and plot size in wheat field experiments. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 30. 9–10: 14391447.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 35. Tucker, C. J.: 1979. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation. Remote Sensing of Environment. 8. 2: 127150.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • 36. Yadava, U. L.: 1986. A rapid and nondestructive method to determine chlorophyll in intact leaves. HortScience. 21. 6: 14491450.

  • 37. Zhang, J.Han, C.Li, D.: 2009. New vegetation index monitoring rice chlorophyll concentration using leaf transmittance spectra. Sensor Letters. 7. 6: 16.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation