Estimation of leaf area in melon species with mathematical models

Abstract

Amaç: Bitkilerin yaprak alanının belirlenmesinde kullanılan basit, doğru ve bitkiye zarar vermeyen yöntemler, birçok deneysel karşılaştırmada önemli yer tutmaktadır. Bu çalışmada serada yetiştirilen kavun bitkisinin farklı kalsiyum düzeyleri (0, 5, 10, 20 ve 30 kg/da) ve farklı sulama suyu miktarları (I50, I75, ve I100) altında yaprak alan modellerinin geliştirilmesi ve bu modelden faydalanılarak bitkilere zarar vermeden yaprak alanlarının belirlenmesi amaçlanmıştır.Yöntem ve Bulgular: Bu amaçla her uygulamadan 30’ar adet yaprak toplanmış (toplam 1350 adet) ve bu yaprakların en (W) ve boy (L) ölçümleri dijital kumpasla yapılırken, yaprak alanı (LA) ölçümleri dijital planimetre ile yapılmıştır. Yaprak eni, yaprak boyu ve yaprak alanı değerleri arasındaki ilişkiler MS-Excel 2010 (Microsoft Inc.) yazılımı ile grafiksel olarak incelenmiştir. Yaprak eni, yaprak boyu ve yaprak alanı değerleri arasındaki matematiksel tahmin modelleri ise; Unscrambler yazılımında (Versiyon 9.7, Camo Software, Norway) MLR (Multiple Linear Regression) yöntemine göre oluşturulmuştur. Tahmin modelinin doğrulanması için Tam Çapraz Geçerlilik (Full Cross Validation) yöntemi uygulanmıştır. Modellerin karşılaştırılması amacıyla her bir model için Unscrambler yazılımından elde edilen RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) ve R2 değerleri kullanılmıştır. Kısıtlı su uygulamalarının ortalama yaprak alanını azalttığı belirlenmiş ve bu bağlamda en başarılı modelin; Yaprak Alanı (cm2) = 0.3375 * (W2 + L2) - 0.3539 (RMSEP = 15.76 ve R2 = 0.97) olduğu belirlenmiştir.Genel Yorum: Oluşturulan matematiksel model yardımıyla özellikle bitki gelişimi ile ilgili tüm tarımsal araştırmalarda çok pahalı cihazlarla ve/veya bitki sökümü yapılarak gerçekleştirilebilen bitki yaprak alanları ve Yaprak Alan İndeksi (LAI) değerleri basit doğrudan ölçümlerle belirlenebilecektir. Aynı zamanda yetiştirme sezonu boyunca aynı yaprak üzerinde ölçümlerin alınması da mümkün olabilecektir.Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Bu çalışma ile bilgisayara yükleyebildiğimiz basit bir yazılım sayesinde kavunda yaprak alan ölçümlerinin daha kısa sürede ve daha az hata ile sonuçlandırılması amaçlanmıştır. Elde edilen verilerle geliştirilen model yardımıyla kavun üzerinde yapılacak fizyolojik, morfolojik ve diğer çalışmalarda kullanılan toplam yaprak alanının hesaplanmasında özellikle araştırma yapan bilim insanlarına faydalı olacaktır. Bu çalışmadan yararlanılarak ve benzer yöntemlerle diğer bitkiler içinde model oluşturmak mümkün olacaktır.