تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

ردیابی زود هنگام ویروس موزاییک خیار در گوجه فرنگی با استفاده از تصویر برداری فراطیفی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه زنجان
چکیده
ویروس موزاییک خیار (CMV) یکی از مهم‌ترین بیماری‌های ویروسی گیاهان است که موجب کاهش رشد، عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی می‌شود. هدف این پژوهش، ارزیابی قابلیت تصویربرداری فراطیفی در تشخیص زودهنگام آلودگی ویروس موزاییک خیار در گیاه گوجه‌فرنگی از طریق بررسی طیف بازتابی و شاخص‌های گیاهی بود. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با ۱۲ تکرار برای هر یک از تیمارهای سالم و آلوده انجام شد. تصاویر فراطیفی برگ‌ها در محدوده طول موج ۴۰۰ تا ۹۵۰ نانومتر، از روز اول تا چهاردهم پس از تلقیح ویروس ثبت شد. سپس شاخص‌های گیاهی شامل شاخص نرمال‌شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص بازتاب فتوشیمیایی (PRI)، شاخص رنگدانه غیرحساس ساختاری (SIPI)، موقعیت لبه قرمز (REP)، شاخص پوشش گیاهی تعدیل‌شده با خاک (SAVI)، شاخص‌های PSND-CHA، PSND-CHB، PSND-CAR، شاخص بازتاب آنتوسیانین (ARI)، شاخص‌های MTVI1، MTVI2 و VI-GREEN استخراج و بررسی شدند. نتایج نشان داد که آلودگی ویروس موجب تغییرات محسوسی در طیف بازتابی، به‌ویژه در ناحیه لبه قرمز و فروسرخ نزدیک شد و اختلاف بین گیاهان سالم و آلوده از حدود روز هشتم پس از تلقیح، پیش از ظهور کامل علائم ظاهری، در اغلب شاخص‌های گیاهی قابل تشخیص بود. در مجموع، تصویربرداری فراطیفی به‌عنوان روشی غیرمخرب و سریع، توانایی مناسبی در تشخیص زودهنگام آلودگی ویروس موزاییک خیار داشته و می‌تواند در سامانه‌های کشاورزی دقیق برای پایش سلامت گیاهان مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Early Detection of Cucumber Mosaic Virus in Tomato Using Hyperspectral Imaging

نویسندگان English

Dorna Bakhshalizadeh
Ali Bayat
Davoud Koolivand
Majid Panahi
Ahmad Darudi
University of Zanjan
چکیده English

Cucumber mosaic virus (CMV) is one of the most destructive plant viruses, causing considerable reductions in tomato growth and yield. Early detection of CMV infection before the appearance of visible symptoms is essential for effective disease management. This study evaluated the capability of hyperspectral imaging for the early detection of CMV infection in tomato plants using spectral reflectance and vegetation indices. A completely randomized experiment with 12 healthy and 12 infected plants was conducted. Hyperspectral images were acquired daily for 14 days after inoculation within the 400–950 nm spectral range. Spectral reflectance and vegetation indices, including the NDVI, PRI, SIPI, REP, SAVI, PSND-CHA, PSND-CHB, and PSND-CAR, ARI, MTVI1 and MTVI2, and VI-GREEN were analyzed. The results showed that CMV infection caused clear changes in spectral reflectance, particularly in the red-edge and near-infrared regions. Differences between healthy and infected plants became detectable from the eighth day after inoculation, before visible symptoms appeared. Most chlorophyll-related indices decreased, whereas PSND-CAR increased in infected plants, reflecting physiological responses to viral stress. These findings demonstrate that hyperspectral imaging is a rapid, non-destructive, and effective technique for the early detection of CMV infection and has strong potential for precision agriculture and plant health monitoring.

کلیدواژه‌ها English

Hyperspectral Imaging
Reflectance Spectrum
Cucumber Mosaic Virus
Tomato
Vegetation Indices

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 مرداد 1405